Universum flach?
Eine kurze Astrophysikalische Frage:
Es heißt ja, alles spreche dafür, dass das Universum Flach sei. Ich denke ich hab nen kleinen Denkfehler, aber wenn das Universum 3D Flach ist, wie kann ich dann in X und z.B. Y Richtung trotzdem unendlich reisen? Wenn etwas Flach ist, dann ist es doch eigentlich nur in + und - X Richtung unendlich, oder?
8 Antworten
Wenn Physiker davon sprechen, dass das Universum flache Geomerie habe, meinen sie damit, dass jedes Dreieck im Weltall — selbst wenn es beliebig lange Seiten haben sollte — als Winkelsumme 360 Grad hat (feststellbar natürlich nur bis auf heute mögliche Messgenauigkeit).
Ich meine die Summe der 3 Innenwinkel, ja.
Falls sie 180 Grad beträgt (und nur dann) spricht man von flacher Raumzeit (bzw. davon, dass der Weltraum flache Geometrie habe).
Wäre jene Summe größer bzw. kleiner, würde man den Raum elliptisch bzw. hyperbolisch (= sattelförmig) gekrümmt nennen.
Tatsächlich messen kannst du natürlich höchstens einen der drei Winkel eines astronomisch großen Dreiecks. Du kommst also bestimmt nie in die Lage, die Winkelsumme eines solchen Dreiecks aufgrund tatsächlicher Winkelmessungen zu testen.
Es gibt zwar keinen eindeutigen und abschließenden Beweis für ein gekrümmtes Universum, aber wenn man die Urknalltheorie voraussetzt und von einem wachsenden beschleunigenden Universum ausgeht (Indizien für beide Theorien hierfür sind die Rotverschiebungen entfernter Galaxien), dann muss es wohl gekrümmt sein. Das Universum ist also nach heutigem weit anerkannten Erkenntnisstand in sich gekrümmt, ist in seiner Ausdehnung endlich, besitzt aber keine Grenzen. Als Analogie kann man sich unsere Erde vorstellen. Man möchte denken sie sei 2D flach, wie eine Scheibe. Stattdessen ist sie rund, also 3D gekrümmt, also von der Fläche endlich aber grenzenlos (es gibt wie bei einer Scheibe also keine Grenzen, wo man herunterfallen kann). Statt eines "flachen" 3D Universums, haben wir es also mit einem in sich gekrümmten, abgeschlossenen Gebilde zu tun, das in seiner Ausdehnung endlich ist aber grenzenlos ist. Würde man mit einem Raumschiff "unendlich" lang "geradeaus" fliegen so würde man irgendwann (zumindest in der Theorie) wieder am Startpunkt ankommen. Die Krümmung des Raumes wird also mindestens durch eine vierte Dimension bewerkstellig, die jedoch so klein ist, dass sie für uns nicht sichtbar und zurzeit auch nicht messbar ist.
wenn etwas flach ist, dann ist die summe der innenwinkel eines dreicks 180°.
der raum in deinem wohnzimmer so wie du ihn vor dir siehst ist flach. stelle ihn dir einfach immer größer vor. und noch größer. und noch größer. und meinentwegen unendlich groß. warum meinst du das sollte nicht gehen?
Achso okay danke.
ich dachte es würde nicht gehen, weil in meinen Gedanken bei einer Fläche die Richtung nach oben und unten fehlt.
das hat nichts mit der Anzahl der Dimensionen zu tun, sondern mit der Topologie des Raumes in einem um eins höherdimensionalen Kontinuum. So wie auf einer Kugeloberfläche (positive Krümmung) die Winkelsumme im Dreieck > 180°, auf einer Sattelfäche (negative Krümmung) die Winkelsumme < 180° und auf einer Ebene ("flach") die Winkelsumme = 180°, so kann man das in jedem Raum nachmessen. Der Ausdruck "flach" ist also nur symbolisch für die Art der Krümmung.
Die Feldgleichungen der ART lassen für homogene und isotrope Universen verschiedene solche Topologien zu, die auch darüber entscheiden, ob so ein Universum endlich oder unendlich ist und ob sich seine Ausdehnung verlangsamt, beschleunigt oder gleich bleibt. Nach heutiger Datenlage stellt unser Universum gerade den "flachen" Grenzfall dar und ist unendlich.
nein, Fläche heißt ja X und Y Richtung, also links rechts und vor zurück. nur hoch runter fehlen dann dort, also die Z Richtung.
die Frage ist aber, da wir eine Z-Richtung kennen, ob das Universum wirklich flach sein kann oder ob es 3D (oder noch mehr D?) ist.
mindestens 4D ist es ja eigentlich, da neben den 3 Raumdimensionen uns auch die Dimension der Zeit bekannt ist, die nach derzeitiger Erkenntnis auch nur eine Richtung hat - von Vergangenheit in die Zukunft.
Ach klar stimmt, ich hab die ganze Zeit gedacht X geht nach links und rechts und Y nach oben und unten - wie in einem Graphen z.B.
die Z Richtung würde das Universum doch dann eigentlich 3D machen, oder? Und dadurch müsste die „Fläche“ doch eigentlich verfallen
also wir kennen eigentlich auch x y z Richtung.
daher ist das mit dem flach ziemlich schwierig zu verstehen.
allerdings habe ich mal eine Idee gesehen, dass das Universum zwar flach, aber gebogen ist wie ein Pferdesattel, und damit eine 3Dizität erhält wie ein oben und unten zusammengeklebtes Stück Papier.
.......Dimension Zeit ? ....
Bei Wikipedia finde in der Definition des Begriffs nichts darûber das Zeit eine Dimension ist. ...sie hat die Dimensionen (bezugsgrößen ) Sekunde , Stunde, Jahre. .,.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Dimension
Das was du meinst ist bestimmt das man fûr ein treffe im Raum die 3 Raumkoordinaten braucht und als 4 einen ZeitPUNKT, fûr das Treffen.
Dann ist die "Dimension" Zeit ein Punkt. .....
naja, viele sprechen von den 4 Dimensionen des Universums, 3 Raum- und 1 Zeitdimension. da Zeit auch eine Ausdehnung hat, ist Zeit im Grunde auch als Dimension verstehbar. glaube sogar Einstein selbst hat von den 4 Dimensionen Raum und Zeit gesprochen.
natürlich ist Zeit keine Raumdimension, sondern eine eigene Dimension für sich, aber sie hat eine Richtung.
Verwirr mich nicht: Du meintest Innenwinkelsumme eines Dreiecks von 180 Winkelgrad, richtig?