Wie groß ist das Universum und was war bevor es dieses Universum gab?
Hi, ich habe mich gefragt wie groß das Universum ist oder ob es vielleicht unendlich groß ist und was war bevor es dieses Universum gab, gäbe es einfach nichts wenn ja was ist "nichts"
5 Antworten
Raum und Zeit bzw. Materie und Energie sind nach der Urknalltheorie mit dem Urknall aus einer Singularität heraus entstanden. Was "vorher" war, lässt sich nicht definieren. Da die Zeit erst mit dem Urknall entstand, gibt es kein "vorher" im eigentlichen Sinn.
Das beobachtbare Universum ist im Radius rund 46 Milliarden Lichtjahre groß. Wie groß der Rest ist, entzieht sich unseren Kenntnissen. Das beobachtbare Universum misst mehr Lichtjahre als sein Alter in Jahren beträgt, weil es sich schneller als Licht ausdehnt.
Überlichtgeschwindigkeit ist tatsächlich möglich. Es bewegt sich ja nicht Masse durch den Raum, hier würde die Lichtgeschwindigkeit gelten, sondern das ganze Raum-Zeitkontinuum selber dehnt sich aus. Würde sich das All nicht schneller als das Licht ausbreiten, wäre das ganze Universum beobachtbar, was aber bekanntlich nicht der Fall ist.
Dass wir überhaupt soweit sehen können, mehr Lichtjahre als das Alter in Jahren beträgt, liegt daran. dass das Universum früher kleiner war und das Licht nicht wirklich von so weit her kommt.
Die gängigen Metriken des Universums sind die möglichen Lösungen der Feldgleichungen unter bestimmten Voraussetzungen (Homogenität und Isotropie*): positive Krümmung (wie eine Kugeloberfläche, endlich aber ohne Grenze), negative Krümmung (wie eine Sattelfläche, unendlich) und der Grenzfall, Krümmung null (wie eine Ebene, unendlich).
Der derzeitige Stand der Messungen deutet auf Krümmung null (sog. flaches Universum) oder auf ein extrem großes positiv gekrümmtes Universum hin. Sehen können wir ohnehin nur Objekte bis zum Partikelhorizont in ca 46 Mrd LJ Entfernung. Ein Ende im Sinne einer Wand gibt es in keinem Fall, und damit auch keinen "Raum außerhalb des Raumes, in den sich das Universum ausdehnt" - es dehnt sich einfach nur aus, und auch Unendliches kann sich ausdehnen, s. Hilberts Hotel.
Mit der Singularität des Urknalls sind Energie und Masse entstanden, die Raum und Zeit erst aufgespannt haben (Mach'sches Prinzip). "vor dem Urknall" ist aber eine Zeitangabe, die also nicht gelten kann. Vor dem Urknall gab es kein vorher. Man kann allenfalls von der Zeit nach der Singularität und vor der Inflationsphase sprechen, aus der keine Strahlungsinformation vorliegt, und für die die Quantenfeldtheorie keine gültige Beschreibung hat.
Es gibt zwar Fans des Big Bounce, bei dem der Urknall Ergebnis der Kontraktion eines anderen Universums ist, aber Zeit als durchgehende Dimension kann das nicht überstehen, so wenig wie Information (volkstümlich ausgedrückt: es kann keine Uhr geben, die vor der Kontraktion losgelaufen ist und nun abgelesen wird. Es schwebt auch nicht ein an den Rändern angekohlter Zettel durchs Weltall, auf dem steht "es wird eng - viel Spaß im neuen Universum"), insofern könnte man nicht einmal behaupten, dass die Kontraktion VOR dem Urknall passiert ist, weil unser Begriff von Reihenfolge zeitabhängig ist. Anderes gilt für Penrose's "Conformal Cyclic Cosmology", bei der eine renormierte Abbildung der Unendlichkeit eines Universums auf die Punktförmigkeit des Urknalls des nächsten eine kontinuierliche Fortsetzung ermöglicht, und bei der die Expansion lediglich Eigenschaft eines von uns gewählten Koordinatensystems ist (ich kann nicht einschätzen, ob hier nur die Mathematik der Physik ans Bein pinkelt, indem sie ausnutzt was die Gleichungen ermöglichen, das bleibt weiterer Forschung vorbehalten).
*) diese Voraussetzungen werden möglicherweise durch aktuelle Beobachtungen sehr großer Strukturen (Big Ring, s. https://www.uclan.ac.uk/news/big-ring-in-the-sky etc) in Zukunft relativiert, dann wären auch noch andere Lösungen möglich.
Beide deine Fragen kann man anhand des aktuellen wissenschaftlichen Standes leider nicht beantworten. Wir können nur die Größe des beobachtbaren Universum bestimmen, wie hier ja schon angemerkt wurde.
die menschheit weiß nicht wie groß das universum exakt ist, da sie nur einen Teil davon beobachten kann -> 4,6508 x 10^10 Lichtjahre wären das
was davor war ist auch noch unbekannt. Aktuelle Theorien gehen davon aus das das universum immer wieder zwischen 2 Phasen wechselt, einer Phase in der es in sich zusammenfällt und eine Phase wo es rasant expandiert - letztere wird Inflation genannt.
es gibt kein davor, weil in unserem universum zeit und raum erst mit dem big bang begonnen hat...das beobachtbare unversum hat einen durchmesser von ca. 93 milliarden lichtjahren...das ganze unversum ist mindestens 250 mal grösser, nach schätzungen mehr als 23 billionen lichtjahre durchmesser...es könnte mehrere universen geben, oder auch ein schleifenuniversum, das immer wieder beginnt...das werden wir wegen dem kosmologischen horizont nie wissen...