Diskussion:Beobachtbares Universum/Archiv/1

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[[Diskussion:Beobachtbares Universum/Archiv/1#Thema 1]]

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Frage

Tja, dazu nur eine Frage zum Verständnis (die dann wohl auch in den Artikel aufgenommen werden sollte): wie kann es sein, dass das Universum schneller als mit Lichtgeschwindigkeit expandiert? Laut Einstein sollte das doch unmöglich sein? - Wunderknabe 22:06, 22. Okt. 2006 (CEST)

Nein, die Lichtgeschwindigkeitsbarriere gilt für Materie/Energie/etc, die sich innerhalb des Raum-Zeit-Kontinuums bewegen. Das Universum ist das Raum-Zeit-Kontinuum. Hinkende Analogie: Die Lichtgeschwindigkeitsbarriere auf das Universum anzuwenden ist so, als würde man bei einer Geschwindkeitmessung in der Stadt die Rotationsgeschwindigkeit der Erde auf die Relativgeschwindigkeit des Autos draufaddieren. --Schmiddtchen 说 00:10, 23. Okt. 2006 (CEST)

Na dann sollte das so in etwa auch im Artikel erscheinen. Als normaler Leser, wie ich, der mal hierauf stößt, ist es unklar, warum der Durchmesser fast 100 und nicht 30 Mrd. Lj ist und eine Erklärung erhöht den Wert des Artikels deutlich. - Wunderknabe 19:53, 24. Okt. 2006 (CEST)

Nur so

Nur so: Das Hubble-Volumen hat wenig mit dem beobachtbaren Universum zu tun. Das Hubble Volumen ist ca. (4.5Gpc)³ wärend das beobachtbare Universum viel grösser ist.--Serbitar 17:00, 23. Nov. 2006 (CET)

Überarbeitet und verschoben. --Pjacobi 21:30, 25. Nov. 2006 (CET)

Begriff "Ereignishorizont" (Punkt 2 des Artikels)

Der Begriff "Ereignishorizont" bezeichnet den kugelschalenförmigen Bereich um Schwarze Löcher, innerhalb dessen kein Licht oder sonstige Information dem Schwarzen Loch entkommen kann. Die Sichtgrenze hingegen, die im Artikel gemeint ist, wird meines Wissens "Teilchenhorizont" genannt. --Garfield54 18:46, 18. Sep. 2007 (CEST)

Die verlinkte Quelle http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808 definiert das anders. --Pjacobi 20:01, 18. Sep. 2007 (CEST)

Etwas unglücklich finde ich den Begriff "materiedominiert", der z.B. im Urknall-Artikel im Gegensatz zu "strahlungsdominiert" verwendet wird. Gemeint ist ja wohl beschleunigte Expansion wg. dunkler Energie (???). Vielleicht sollte man einfacher (und verständlicher) umformulieren: "Ein kosmologischer Ereignishorizont existiert nur in einem - durch heutige Beobachtungen anzunehmenden - beschleunigt expandierenden Universum." --Ad0815 19:22, 1. Mai 2008 (CEST)

Was noch interessant wäre

Da im Artikel bereits erwähnt, wäre es interessant, wenn auch der Partikelhorizont bzgl. Photonen (und dann vielleicht auch der bzgl. Neutrinos) angegeben wäre. Um diese gigantischen Entfernungen irgendwie einordnen zu können wäre es weiterhin sehr interessant den Radius für ein Universum ohne Inflation, und falls hier irgendwelche Abschätzungen möglich sind, den für ein Universum mit Inflation den angegebenen Horizonten gegenüber zu stellen. --Ad0815 19:44, 1. Mai 2008 (CEST)

Was soll ein Partikelhorizont "bezüglich Photonen" sein? Der Partikelhorizont ist nicht bezüglich irgendeiner Teilchenart. --Bareil 23:59, 5. Mär. 2010 (CET)

Welcher Raum dehnt sich aus?

Im Artikel wird erwähnt, dass der Raum im Universum selbst expandiert. Dies müsste doch dann aber eigentlich für jeden Raum gelten, also selbst für den Raum zwischen den allen Quantenteilchen. Das Verhältnis bliebe doch dann insgesamt das selbe? 84.56.161.2 23:42, 17. Sep. 2008 (CEST)

Die kosmische Expansion wirkt nur auf großen Skalen, wenn andere Kräfte klein werden. Alltagsobjekte machen die kosmische Expansion im wesentlichen nicht mit, weil sie von Kräften zusammengehalten werden, die um ein zigfaches größer sind als die Expansionskraft. --MiBe 08:09, 26. Nov. 2008 (CET)

Rotverschiebung

Die Rotverschiebung allein aus dem Dopplereffekt zu erklären, dürfte Geschwindigkeiten vortäuschen, die in Wirklichkeit zu groß wären. Je dichter das Universum in der Vergangenheit war, desto höher muß das Gravitationspotential dort gewesen sein (siehe Sachs-Wolfe-Effekt), wo die Strahlung herstammt. Anstelle eine 3-fache Lichtgeschwindigkeit bei der Ausdehnung des Raumes anzunehmen, könnte man vielleicht mit der einfachen Lichtgeschindigkeit rechnen und den Überschuß an Rotverschiebung einem Gravitationspotential im frühen Universum zurechnen.

--84.184.97.206 18:28, 8. Dez. 2008 (CET)

Berechnung des Ereignishorizontes

Und Licht, was „jetzt“ ausgesandt wird, erreicht uns doch erst dann, wenn es sich innerhalb des Hubble-radius befindet. Es muß also noch vom roten Kreis eingeholt werden. Dieser berechnet sich allerdings (meiner Meinung nach) mit folgender Formel: 16,4 Mrd Lj * √( ΩΛ). Wie kann dann der Ereignishorizont jetzt schon 17 Mrd Lj betragen? --Willi windhauch 14:36, 6. Apr. 2009 (CEST)

Berechnung des Partikelhorizontes

Also meiner Meinung nach wäre die korrekte Formel zur Berechnung des Partikelhorizontes Folgende:

$r_{p}={c}*{a(t)}*\int _{t'=0}^{t_{0}}{\frac {1}{a(t)}}\,\mathrm {d} t$

Bildet man daraus mit Hilfe der Produktregel die 1. Zeitableitung, so erhält man

${\dot {r}}_{p}={c}*{\dot {a(t)}}*\int _{t'=0}^{t_{0}}{\frac {1}{a(t)}}\,\mathrm {d} t+c$

(Hubbleparameter = H) Weiterhin gilt

${\dot {a(t)}}={a(t)}*H$

Folglich kann man für die 1.Zeitableitung auch schreiben:

${\dot {r}}_{p}={c}*{a(t)}*{H}*\int _{t'=0}^{t_{0}}{\frac {1}{a(t)}}\,\mathrm {d} t+c$

oder

${\dot {r}}_{p}={H}*{r_{p}}+{c}$

Oder in Worten: Die „Geschwindigkeit“ des beim Urknall ausgesandten Photons beträgt dessen zurückgelegtem Weg(Partikelhorizont) multipliziert mit dem Hubbleparameter plus der Lichtgeschwindigkeit.--Willi windhauch 15:11, 1. Feb. 2009 (CET)

Wie gesagt, die im Artikel angegebene Formel ist für die Praxis absolut unbrauchbar.

äh... warum nochmal? --Bareil 00:03, 6. Mär. 2010 (CET)

Die 1. Ableitung zur Berechnug des Partikelhorizontes muss ergeben: Hubbleparameter*Partikelhorizont+c. Und diese Bedingung erfüllt die im Hauptartikel angegebene Formel nicht!--Willi windhauch 14:23, 9. Apr. 2011 (CEST)

Mit Hilfe meiner Formel konnte ich allerdings diese kleine Animation basteln, welche unter Anderem auch ein Photon auf seiner Reise durch Raum und Zeit zeigt. Man kann dabei erkennen, wie die Wellenlänge des Lichtes sich verdoppelt, während sich auch die Größe des Weltalls verdoppelt, das Photon also sich von einem UV-Teilchen zu einem Infrarotteilchen verwandelt, bis es dann schließlich nach einer fast 8 Milliarden Jahre währenden Odyssee sein Leben in einem irdischen Teleskop aushaucht.

Ferner zeigt die Animation die Entwicklung des Hubble-Radius (roter Kreis). Das ist jener Bereich, von wo aus die Galaxien sich mit Lichtgeschwindigkeit von uns weg bewegen. Jenseits davon kann kein Licht mehr zu uns gelangen, ja man könnte auch sagen, das All ist dort für uns zu Ende.

Wenn du den Artikel aufmerksam gelesen hast, sollte dir eigentlich aufgefallen sein, dass der Punkt, von wo aus seit der Entstehung des Universums noch kein Licht zu uns gelangen konnte, nicht der Hubble-Radius ist, sondern der Partikelhorizont, der ein Stück weiter weg liegt. --Bareil 00:03, 6. Mär. 2010 (CET)

??? Hab ich irgendwo was Anderes behauptet?--Willi windhauch 14:21, 9. Apr. 2011 (CEST)

Dass die Expansion nach dem Urknall zunächst gebremst ablief, erkennt man daran, dass die äußersten Galaxien sich zunächst dem Hubble-Radius zuwenden, also von Überlichtgeschwindigkeit auf Lichtgeschwindigkeit abgebremst werden, dann aber wieder auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigen, sich also außerhalb des roten Kreises bewegen.--Willi windhauch 15:19, 2. Feb. 2009 (CET)

Siehe auch

• Entfernungsmaß

Ich schieb das mal hierher, da es für den Leser unverständlich ist. Bitte mit Bezug wieder einbauen. (WP:Assoziative Verweise) --Siehe-auch-Löscher 10:32, 2. Jun. 2010 (CEST)

Aktualisierung Entfernungangaben

Ich habe die Entfernungsangaben mal vereinheitlicht, da sich diese wild widersprochen haben. Mehrmals ist von 60 Mrd Lichtjahren die Rede zum Beobachtungshorizont, während in dem Quellen-Paper (Davis 03) von 46 Mrd Lichtjahren die Rede ist (mit OmegaM=0.3). Ich habe daher mal alle Entfernungen entsprechend den Angaben der Quelle vereinheitlicht und mit den aktuellen Werten des Lambda-CDM-Modells abgeglichen (OmegaM=0.2726, H_0=70.4). Die Z-Werte habe ich mit diesen Werten via http://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html in Lichtjahre umgerechnet. Da die 60 Mrd Lichtjahre auch in anderen Artikeln aufgetaucht sind, z.B. unter Ereignishorizont, habe ich die Werte auch dort entsprechend angepasst, damit sie zumindest überall gleich sind. --deconstruct 05:34, 18. Dez. 2010 (CET)

Beobachtungshorizont

Ich habe eine Frage zu folgender Aussage aus dem Artikel: "Die Entfernung bis zum Beobachtungshorizont ist nicht durch das Alter des Universums (ca. 13,7 Milliarden Jahre) multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit gegeben, also nicht 13,7 Milliarden Lichtjahre. Es ist zu berücksichtigen, dass sich das Universum weiter ausgedehnt hat, während sich das Licht vom Beobachtungshorizont zu uns bewegt hat (bereits zurückgelegte Strecken sind nachträglich länger geworden)." Mir erschließt sich nicht, warum nur bereits zurückgelegte Strecken nachträglich länger geworden sein sollen. Wenn der Raum an sich expandiert, so müsste dies doch auch für den Raum gelten, der auf dem Weg des Lichts zur Erde noch "vor" dem Licht liegt bzw. lag. Das hieße dann doch, dass die zu durchquerende Strecke auch länger wird. Erklärt mir bitte, wo mein Denkfehler ist! Eine andere Sache in diesem Zusammenhang: Wenn man auf die richtige Stelle am Nachthimmel blickt, wäre es theoretisch denkbar ein Objekt wahrzunehmen, bei welchem es sich um unsere Milchstraße im Entstehungsstadium handelt? (Da ja hier von Expansionsgeschwindigkeiten von bis zu dreifacher Lichtgeschwindigkeit die Rede ist) Oder habe ich da wieder einen Denkfehler drin? --Konetzke 08:51, 15. Nov. 2010 (CET)

Kurze Anmerkung:

Das Universum, dass wir beobachten, stellt nicht den gegenwärigen Zustand dar, sondern immer den Vergangenen.

Wenn wir Entfernungen von 13,7 Milliarden Lichtjahre beobachten sind wir nicht am Rande des (beobachtbaren) Universum, sondern 13,7 Millierden Jahre tief in der Vergangenheit, also kurz nach dem Urknall. Wir beobachten sozusagen uns selbst. Das nennt man auch Verganganheitslichtkegel.

--Kubica 14:45, 13. Jan. 2012 (CET) (ohne Benutzername signierter Beitrag von 192.249.36.3 (Diskussion) )

Natürlich beobachtest du immer den Zustand in der Vergangenheit. Das ist immer so, selbst wenn du den Mond betrachtest siehst du ihn etwa 4 Sekunden in der Vergangenheit. Du siehst aber nie dich selbst. Auch die entferntesten Galaxien die wir sehen, waren zu dem Zeitpunkt, als das Licht ausgesendet wurde, sehr weit von uns entfernt. Die entferntesten bisher beobachteten Galaxien haben eine Rotverschiebung von etwa z=10. Das bedeutet, dass das Licht dieser Galaxien etwa 13 Milliarden Jahre gebraucht hat, um uns zu erreichen. Diese Entfernung nennt man Light Travel Time Distance. Das ist aber mehr eine Zeitangabe, als eine reale Entfernung. Eine solche Galaxie ist heute von uns etwa 30 Milliarden Lichtjahre entfernt. Diese Entfernung nennt man Comoving Distance. Damals vor 13 Milliarden Jahren war die Galaxie dagegen nur etwa 2,8 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt, was meist über die Angular Diameter Distance bestimmt wird. Das ist zwar deutlich näher als heute, aber immer noch sehr weit weg von uns und weit davon entfernt, dass wir uns oder unsere galaktische Nachbarschaft mehr oder weniger selbst dort sehen würden. Siehe z.B. hier für eine Erklärung der Bedeutung der verschiedenen Entfernungsangaben. Mit diesem Rechner kannst du selbst für eine Galaxie mit beliebigem Z-Wert ausrechnen, wie weit sie heute von uns entfernt ist und wie weit sie damals zum Zeitpunkt der Lichtaussendung entfernt war. --decon (☎) 12:05, 14. Jan. 2012 (CET)

Zustimmung zum Komplizierten, die 4 s sind aber falsch, max knapp 1,4 s. – Rainald62 02:11, 15. Jan. 2012 (CET)

Verständlichkeit

Hallo, ich bin Laie und verstehe die Artikel "Rotverschiebung" "Expansion des Universums" "Beobachtbares Universum" immer nur in Verbindung mit der englischen Wiki.

Laut den Wikipedia Regeln sollten aber alle Artikel auch für Laien verständlich sein oder wenigstens ein zusammenfassenden und leicht verständliches Kapitel haben. Bei der englischen Wiki ist das gegeben, bei der deutschen kaum. Vielleicht kann da mal jemand nachbessern damit auch wissbegierige Laien einen Einstieg in die spannende Welt der Physik, Astrologie und Kosmologie erhalten. -Mark Deichneit (nicht signierter Beitrag von 88.78.207.244 (Diskussion) 13:44, 6. Apr. 2012 (CEST))

Rotverschiebung der Kosmischen Hintergrundstrahlung

Im Artikel "Kosmische Hintergrundstrahlung" ist eine Rotverschiebung von z = 1089 ± 0,1 angegeben. Hier sind es 1500. Was ist denn richtig ? --Kapuzino (Diskussion) 03:19, 9. Jun. 2012 (CEST)

Dreifache Lichtgeschwindigkeit ???

Objekte, die heute gesehen werden, sollen sich mit Überlichtgeschwindigkeit von uns weg bewegen ? Wie soll das gehen ? Wir können sie ja heute sehen, weil ihre Fluchtgeschwindigkeit eben kleiner als die Lichtgeschwindigkeit ist. Folglich bleiben sie für uns bis in alle Ewigkeiten sichtbar. Alles, was seit dem Urknall nicht schneller als c war, sehen wir irgendwann. Das wäre nur nicht der Fall, wenn die Relativgeschwindigkeit der Objekte wachsen würde. Bei angenommener stark beschleunigter Expansion müssten Galaxien aus dem Sichtbereich verschwinden. Diesen Widerspruch würd ich gern mal aufgelöst haben.--Kapuzino (Diskussion) 03:58, 9. Jun. 2012 (CEST)

Ich sehe hier keinen Widerspruch?! Die Entfernungen wachsen und mit ihnen auch die Geschwindigkeiten, bis sie Überlichtgeschwindigkeit (in Relation zu uns) erreichen. --KnightMove (Diskussion) 00:48, 29. Jun. 2012 (CEST)

Einwand

Wenn das Integral für ein gegebenes divergiert, so besitzt das zugehörige Universum keinen Partikelhorizont. ähem, denke nicht nur Ich, dass das falsch ist?

schräge Bezeichnung, aber man kann es ja mal versuchen Digital Nerd (Diskussion) 08:58, 9. Sep. 2012 (CEST)

Da ich hier Einiges gelöscht habe, habe ich den Link zu dem fragwürdigen Artikel stehen lassen.Digital Nerd (Diskussion) 09:53, 9. Sep. 2012 (CEST)

Kosmische Hintergrundstrahlung als Grenze

ist schön gedacht, aber falsch. Ich verändere da mal Nichts, da es im Grunde stimmt. die Wellenlänge der 3K-Hintergrundstrahlung ist kühl genug. Das ist sehr schön, wenn auch nicht exakt, in der vorliegenden Grafik, beschrieben. (nicht signierter Beitrag von Digital Nerd (Diskussion | Beiträge) 10:05, 9. Sep. 2012 (CEST))

"Kosmisches Netz"

Unter dem ersten Bild wird im Kommentar ein "kosmisches Netz" erwähnt, was soll das sein? Auf die schnelle hab ich weder bei Wiki noch auf einschlägigen Seiten etwas gefunden.--Quotengrote (Diskussion) 12:26, 12. Mär. 2014 (CET)

Im englischen Artikel steht an der Stelle unter diesem Bild der Link "Cosmic Web" und ist eine Weiterleitung auf Observable universe#Large-scale structure. Siehe auch Filament (Kosmologie). --Lotse (Diskussion) 21:26, 12. Mär. 2014 (CET)

Ich hab das mal dem englischen "angenähert". --Quotengrote (Diskussion) 10:50, 14. Mär. 2014 (CET)

Kosmische Hintergrundstrahlung als Grenze

Der Artikel ist nicht schlecht, und ich habe fast den Hauch des Gefühls, die Sache verstehen zu können. Ich habe daher eine Verständnisfrage. Sind die Größen- und Zeitangaben im Abschnitt so zu verstehen, dass Emittierungsursprung der heute messbaren Hintergrundstrahlung und der - imaginäre - Ort der Erde zum Zeitpunkt der Emittierung 30 Mio. Lichtjahre auseinanderlagen? Und dass die ausgesendete Hintergrundstrahlung aufgrund der Raumexpansion aber nicht 30 Mio. sonden (knapp) 14 Mrd. Lichtjahre zurücklegen musste, um uns schlussendlich zu erreichen?

D.h., was damals "nur" 30 Mio. Lichtjahre entfernt war, "sieht" jetzt nach 14 Mrd. Lichtjahren Entfernung aus (Faktor ~ 1500). Gleichzeitig ist aber das, was jetzt nach 14 Mrd. Lichtjahren Entfernung "aussieht" inzwischen tatsächlich 46,6 Mrd. Lichtjahre entfernt (Faktor ~ 3). Müsste das beobachtbare Universum nicht entsprechend des Faktors 1500 viel größer sein, so im Bereich r = 21 Billionen Lichtjahre? Kleinalrik (Diskussion) 14:44, 20. Jun. 2014 (CEST)

Irreführende Zahl 13,7 Mrd

Die Aussage, der Beobachtungshorizont sei größer als 13,7 Mrd ly, da man die kosmische Expansion mit einbeziehen müsste, halte ich für irreführend. Mit keiner der (korrekten) Entfernungen, die unter das Schlagwort Beobachtbares Universum fallen (Partikelhorizont, Ereignishorizont, Hubble-Sphäre), hat diese Zahl unmittelbar und etwas zu tun. Diejenigen Objekte, die jetzt die (dem Partikelhorizont entsprechende) Entfernung der genannten 46 Mrd ly haben, waren zur Zeit der Aussendung dieser Photonen gerade mal in der Größenordnung von 40 Mio ly entfernt - und nicht 13,8 Mrd, wie es dem Leser vielleicht erscheinen mag. Hilfreich wäre dabei vielleicht auch eine Grafik wie hier die erste, um die Verhältnisse der einzelnen Radien und ihren zeitlichen Verlauf darzustellen. --2003:48:8E65:748:402F:8310:817D:C092 21:27, 23. Jul. 2014 (CEST)

Halte ich nicht für irreführend. Da das beobachtbare Universum 13,7 resp. 13,8 Mrd. Jahre alt ist, und aus der Tatsache, dass die heute detektierbare Hintergrundstrahlung eine Strecke von 13,7 Mrd. Lichtjahren zurückgelegt hat, ist die - falsche - Schlussfolgerung naheliegend, dass das Universum einen Radius von gegenwärtig 13,8 Mrd. Lichtjahren hat. Dass diese Schlussfolgerung naheliegend wie falsch ist, trifft ja zu. Der Fakt, dass das beobachtbare Universum zum Zeitpunkt der Aussendung der heute detektierbaren Hintergrundstrahlung einen Radius von "nur" 40 Mio. Lichtjahren hatte, ist selbstverständlich auch interessant. Geht aber so auch aus dem Kapitel "Kosmische Hintergrundstrahlung als Grenze" hervor und habe ich als Laie auch so verstanden. Kleinalrik (Diskussion) 09:25, 25. Jul. 2014 (CEST)

Die Nennung der 40 bzw. 30 Mio ly würden aber an dieser Stelle auf jeden Fall der Fehlinterpretation vorbeugen, die Objekte seien gerade 13,8 Mrd ly entfernt gewesen, als sie das Licht aussandten, das wir heute sehen (was mMn hier unbeabsichtigterweise impliziert wird - ich habe es beim ersten Lesen nämlich genau so verstanden). "Bereiche jenseits des Beobachtungshorizonts können nicht beobachtet werden, weil die Zeit seit dem Urknall nicht ausreicht, um von dort Licht erhalten zu können" klingt für einen Laien vielleicht danach, dass wir nur lange genug warten müssten, um Licht von Objekten, die heute z.B. 60 Mrd ly entfernt sind, zu erhalten. Das ist aber natürlich Unsinn - wir können keine Objekte beobachten, die heute 46 Mrd ly entfernt sind, und werden sie auch nie beobachten können (weil sie hinter dem Ereignishorizont liegen). Der Partikelhorizont macht nur eine theoretische Aussage: Wo sind die Objekte jetzt, die zur Zeit der ersten Hintergrundstrahlung noch knapp innerhalb des Ereignishorizonts lagen. Da diese Objekte aber recht bald danach den EH überquert haben, ist es völlig unmöglich, heute Informationen von Objekten in dieser Entfernung zu erhalten. Vielleicht wäre es auch sinnvoll zu nennen, dass der EH nur deswegen nicht mit dem Hubble-Radius zusammenfällt (was ja das logischste wäre), weil der Hubble-Parameter in der Vergangenheit stark abgenommen hat. --2003:48:8E65:748:65B5:A672:3B37:D231 10:50, 27. Jul. 2014 (CEST)

Etwas zur Klärung

Das eigentliche Problem besteht darin, dass nicht definiert wird, was "jetzt" bedeutet. Grundsätzlich bedeutet das natürlich "gleichzeitig zu jetzt auf der Erde", nur nach der Relativitätstheorie ist gleichzeitig relativ, vom Bewegungszustand (und ggf. Raumkrümmung) abhängig.

Gehen wird vom Bezugssystem Erde aus, hat das gesamte Universum (das als flach angesehen wird) einen Radius von 13,8 Mrd Lj. So weit ist Licht seit dem Urknall gekommen, und da nichts schneller ist als das Licht, befindet sich alles innerhalb dieser Kugel. Da aber wg. der Ausdehnung des Raums sich andere Galaxien etc. von uns wegbewegen, kommt die relativistische Zeitdilatation zum Tragen, so dass diese Objekte jetzt alle jünger sind als die Erde, und zwar umso jünger, je weiter sie von uns entfernt sind. Bei 13,8 Mrd. Lj haben sie das Alter Null, d.h. am Rand des Universums ist immer noch Urknall (und wird es bleiben, da für sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegende Objekte keine Zeit vergeht).

Das hört sich jetzt so an, als ob die Erde ein ausgezeichneter Punkt ist, doch das ist sie nur relativ zum Bezugssystem Erde, jede andere Galaxie ist in ihrem Bezugssystem ebenfalls im Mittelpunkt des Universums und das "älteste" Objekt (ein im Prinzip isotropes Universum vorausgesetzt). Dies ist zwar eine mögliche, aber keine astrophysikalisch sinnvolle Beschreibung des Universums und wird daher in der Astronomie nicht verwendet bzw. als "falsch" angesehen. Immerhin ist es die Beschreibung, die in der Graphik über die "Vereinfachte Darstellung des beobachtbaren Universums" benutzt wird. Diese Grafik (http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Milne_universe_with_CMBR.svg) beschreibt das "Modell Bezugssystem Erde", die Grenze zwischen Grau und Schwarz ist Gleichzeitigkeit im Astronomischen Modell, und bei gleichmäßiger (sich nicht beschleunigender) Ausdehnung ist hat jede "Linie der Gleichzeitigkeit" die gleiche Form (für die doppelte Zeit sind alle entsprechenden Punkte der Linie doppelt so weit vom Ursprung entfernt, etc.). Wie leicht zu sehen ist, hat diese Grenze kein Ende, das Universum ist so gesehen unendlich. Die Endlichkeit des Universums zu jedem Zeitpunkt in diesem Modell ist also nur ein Effekt des benutzten (relativistischen) Koordinatensystems und genauso ein Artefakt wie die Dehnung des Urknalls auf den gesamten Hyperkegel der Grenze des Universums (hinter der sich "Raum-Zeit-Punkte" befinden, die physikalisch nicht existieren).

Die Astronomie rechnet deshalb mit einem Bezugssystem, das nicht der speziellen Relativitätstheorie entspricht, sondern in dem "gleichzeitig" bedeutet, dass für alle gleichbewegten (commoving) Beobachter gleich viel Zeit seit dem Urknall vergangen ist, und in der der Urknall tatsächlich ein einziger Raum-Zeitpunkt ist. Die Grenze zwischen Grau und schwarz in der erwähnten Grafik wäre in diesem Koordinatensystem also eine horizontale Linie (ohne Ende, d.h. unendlich - flaches Universum vorausgesetzt). Das ist nicht der einzige Unterschied, insbesondere werden reale Geschwindigkeiten und die "Fluchtgeschwindigkeiten" wie in der klassischen Mechanik addiert und nicht mit dem relativistischen Additonstheorem (v_1+v_2)/(1+v_1*v_2/c^2). Denn die Fluchtgeschwindigkeiten ergeben sich durch die Expansion und sind keine physikalischen Bewegungen im Raum. Die "Fluchtgeschwindigkeit" eines Objekts ist linear von seiner Distanz abhängig, und bei einem unendlich großem Universum ist sie für weit entfernte Objekte größer als die Lichtgeschwindigkeit. Das Licht, das Objekte in unsere Richtung aussenden, deren Fluchtgeschwindigkeit größer ist als die als doppelter Lichtgeschwindigkeit, bewegt sich also von uns weg, aber kann schließlich Regionen erreichen, in denen die Fluchtgeschwindigkeit kleiner als die Lichtgeschwindigkeit ist, und bewegt sich dort in unsere Richtung. Jedenfalls in einem sich gleichmäßig ausdehnenden Universum, bei sich beschleunigender Expansion wie im Lambda-CDM-Modell kann es sein, dass das Licht nie so weit kommt und uns nie erreicht.

Wie im letzten Satz angedeutet, wird bei gleichmäßiger Expansion jedes Ereignis irgendwann für uns sichtbar (theoretisch, d.h. Licht von da könnte uns irgendwann erreichen, wenn es nicht vorher absorbiert o.ä. wird). Im Lambda-CDM-Modell ist das anders, allerdings ist eine Umrechnung der Koordinaten da schwierig - ich müsste cosh(k*(cosh(t/u)/(sinh(t/u)^(1/3)) mit dt integrieren können (k und l = t_lambda sind Konstanten, k hängt u.a. vom jetzigen Abstand des jeweiligen Objekts ab), und auch das wär auch nur die vereinfachte Formel, die am Anfang (unter 10 Mio. Jahren) nicht (annäherungsweise) stimmt. Weshalb ich besagte Grafik nicht verbessern kann, und wie genau Ereignisse, von denen nie (auch nicht nach unendlich langer Zeit) ein Signal zur Erde gelangen kann, bei beschleunigter Expansion "zustande kommen", weiß ich nicht. Vermutlich gibt es auf der Bahn vom Urknall zu solchen Ereignissen einen Punkt, an dem in Modell "Bezugssystem Erde" unendlich viel Zeit verstrichen ist, aber für das entsprechende commoving Objekt nur endlich viel Zeit ...

Beim Versuch, mehr zum Thema zu erfahren, habe auch Aufsätze gelesen, in denen der Partikelhorizont mit "beim Urknall ausgesandter Lichtkegel" erklärt wird - dass wäre bei nicht beschleunigter Expansion allerdings unendlich (kein Partikelhorizont). Ob das ein Fehler der entsprechenden Aufsätze war oder ob es im Lambda-DCM-Modell tatsächlichen einen endlichen Horizont für im Urknall von "hier" abgestrahltes Licht gibt, weiß ich nicht.

--61.106.115.138 13:35, 9. Feb. 2016 (CET)

Irreführende Formulierung "berechnen"

Tach zusammen. Mich stört der Satz "Die Entfernung zum Partikelhorizont lässt sich gemäß folgender Formel berechnen". Es ist ein Integral angegeben mit einer Funktion a(t), welche im Artikel nirgends explizit angegeben ist und wohl auch garnicht bekannt ist. Wenn dem so ist, kann man das Integral nicht berechnen. Höchstens abschätzen anhand einer vagen Annahme über den Verlauf der Funktion a(t). Gruß Robertp (Diskussion) 05:04, 22. Feb. 2015 (CET)

Stimmt nicht ganz: der Skalenfaktor a(t) lässt sich einfach aus den Friedmanschen Gleichungen gewinnen, nur die Inflationstheorien machen es dann für kleine t kompliziert. Aber der Abschnitt könnte durchaus besser formuliert werden. Mich stört da vor allem die Überschrift "Berechnung". -- Michi 21:21, 22. Feb. 2015 (CET)

Wenn dich die Überschrift "Berechnung" ebenso stört, dann sind wir der gleichen Meinung. Kann man denn eine Gleichung für a(t) im Artikel unterbringen? Ist mir nicht so ganz klar - einerseits lässt sich a(t) "einfach aus den Friedmanschen Gleichungen gewinnen", wie du sagst, aber du fügst hinzu "die Inflationstheorien machen es dann für kleine t kompliziert". Offenbar hängt a(t) davon ab, welche Inflationstheorie man zugrunde legt. Im englischen Artikel über den Skalenfaktor wird ferner gesagt, dass die beschleunigte Expansion des Universums in a(t) Berücksichtigung finden muss (a">0). Außerdem steht im Abschnitt "Berechnung": "Wenn das Integral für ein gegebenes a(t) divergiert" ... Klingt alles so, als sei diese Funktion noch nicht genau determiniert. Eine möglicher Ausweg wäre dann, die Überschrift "Berechnung" durch "Zusammenhang mit der Skalenfaktor-Funktion" zu ersetzen, und den Abschnitt dann entsprechend umzuformulieren. Gruß Robertp (Diskussion) 00:03, 23. Feb. 2015 (CET)

Den Vorschlag "Zusammenhang mit der Skalenfaktor-Funktion" find ich gut, hab ihn umgesetzt. Ist natürlich eher ein behandeln der Symptome, ideal wäre es den Artikel derart umzubauen, dass der Skalenfaktor eingeführt und erklärt wird und dann bei allen drei Horizonten der Zusammenhang zum Skalenfaktor mit Formel eingebaut in den Fließtext erklärt wird. Aber das ist mehr Aufwand als ich grad Zeit hab… :\ -- Michi 22:27, 8. Apr. 2015 (CEST)

Die Formel zur Berechnung des Partikelhorizontes ist falsch! Da gehört ein a(t) davor. Sie stimmt also nur speziell für a(t)=1.

$r_{p}=a(t)\cdot {c}\int _{0}^{t_{0}}{\frac {1}{a(t)}}$ Die Sache hab ich hier unten mal simuliert und zwar mit einer einfachen Näherungsformel.

$r_{p}=\sinh \left(1.5\cdot \omega \cdot t\right)^{2/3}\cdot {c}\cdot \int _{0}^{t_{0}}\sinh \left(1.5\cdot \omega \cdot t\right)^{-2/3}dt$

mit $\omega =H\cdot {\sqrt {\Omega _{\Lambda }}}$

http://tube.geogebra.org/material/simple/id/2413281 --Willi windhauch (Diskussion) 12:42, 12. Jan. 2016 (CET)

Sie ist nicht falsch, sie ist nur ein Spezialfall. Das a(t) bei dir ist falsch - wenn, dann muss es a(t₀) heißen. Die Formel bezieht sich aber auf heute, und heute ist der Skalenfaktor per Definition 1. --mfb (Diskussion) 13:26, 12. Jan. 2016 (CET)

Im Hauptartikel steht aber nirgendwo, dass das ein Spezialfall ist. Und welchen Sinn macht die Gleichung überhaupt, wenn man damit nicht den historischen Verlauf des Partikelhorizontes nachvollziehen kann? Und man kann noch nicht mal mittels Differentialrechnung überprüfen, ob sie stimmt. Bei meiner Gleichung geht das. Die erste Zeitableitung ergibt nämlich:

Partikelhorizont*Hubbleparameter+c

Und außerdem: Was ist, wenn Außerirdische hier mitlesen, die den heutigen Skalenfaktor a<>1 definieren? Dann gilt noch nicht mal der Spezialfall! Meine Gleichung ist dagegen universell gültig. Übrigens: In meiner Näherungslösung gilt für heute a~1.29. Auch für folgende Animation der Entfernungsmaße brauchte ich den historischen Partikelhorizont. https://www.geogebra.org/material/show/id/2353961 Die Formel im Hauptartikel ist zu nichts zu gebrauchen!--Willi windhauch (Diskussion) 12:40, 13. Jan. 2016 (CET)

Doch, sie ist für das heutige Datum zu gebrauchen. Du kannst a(t₀) im Artikel ergänzen, das macht den Artikel besser. Aber die aktuelle Formel ist eben nicht falsch. Sie berechnet den heutigen Horizont, und genau das steht auch im Artikel. --mfb (Diskussion) 14:30, 13. Jan. 2016 (CET)

Okay, ich glaub jetzt zu wissen, was du meinst. Obige Fassung ist nicht korrekt. Was hältst davon?

$r_{p}=a(t)\cdot {c}\int _{0}^{t}{\frac {1}{a(t)}}dt$

So ist sie für allle Zeiten gültig. Würdest du mir zustimmen?--Willi windhauch (Diskussion) 11:50, 14. Jan. 2016 (CET)

Nicht eher:

$r_{p}(t)=a(t)\cdot {c}\int _{0}^{t}{\frac {1}{a(t')}}dt'$

Notwendig halte ich die Änderung aber auch nicht, weil der Artikel sich ja auf heute $t=t_{0};a(t)=1$ bezieht. -- Michi 13:32, 14. Jan. 2016 (CET)

Jetzt verwendest du t sowohl als Integrationsvariable als auch als Integrationsgrenze, das geht gar nicht. --mfb (Diskussion) 13:32, 14. Jan. 2016 (CET)

Ich habe den Vorschlag in den Artikel übernommen, weil es ein wichtiger Punkt ist, dass a_0 im Prinzip frei wählbar ist. Dabei sollte man es aber dann bitte auch belassen. Die Verallgemeinerung der Berechnungsformel für den Partikelhorizont für beliebige Zeiten, wäre ein neuer Punkt, der den Artikel aber nicht unbedingt weiter bringt. Bitte nicht vergessen: Die Wikipedia ist kein Lehrbuch, sondern eine Enzyklopädie. Die Leser erwarten übersichtliche Begriffserklärungen. Wer mehr haben will, kann sich auch mal selbst ein Lehrbuch zulegen. --B wik (Diskussion) 14:06, 24. Apr. 2016 (CEST)

Man kann mit der jetzt angegebenen Formel übrigens den Partikelhorizont auch für beliebige Zeiten ausrechnen, wenn man anstelle des t_0 als obere Intgrationsgrenze die gewünschte Zeit t einsetzt. Das a_0 im Nenner sollte aber bleiben, damit sich alle berechneten Entfernungsangaben auf den allgemein üblichen Entfernungsmaßstab beziehen (=SI-Einheiten).

Die Thematik wird gleich viel klarer, wenn man sich die Bewegungsgleichung für Lichtstrahlen in der Robertson-Walker-Metrik ansieht. Diese lautet nämlich einfach c = a(t) * dx/dt. Aus ihr leitet sich auch die Formel für den Partikelhorizont unmittlelbar ab und es wird auch klar, was die Wahl a(t_0) = 1.0 bedeutet. Aus ihr folgt nämlich c = dx / dt, falls t = t_0. Die so definierte Koordinate x stimmt dann mit der üblichen Definition von kleinen astronomischen Entfernungen über die Lichtlaufzeit überein. Man könnte nun meinen, dass die aktuellen Änderungen am Artikel damit wieder überflüssig sind, allerdings ist das nur zum Teil richtig. Die formale Lösung der Friedmann-Gleichung läßt den Wert von a(t_0) offen. Die Formel für den Partikelhorizont im Artikel berücksichtigt diesen Freiheitsgrad. --B wik (Diskussion) 16:51, 24. Apr. 2016 (CEST)

Kosmische Hintergrundstrahlung als Grenze

Ich frage mich als Laie wenn die Photonen der Hintergrundstrahlung inzwischen 46 ly an Entfernung zurückgelegt haben, wie wir ja aus der beobachtbaren 13,7 Milliarden ly errechnen können, indem wir die zwischenzeitlich zurückgelegte Strecke, und Expansion des Raumes mit einbeziehen, handelt es sich hier um das Radius der ursprünglichen Strahlenquelle bis zu uns Bzw. bis an den Rand des Universums wo noch Teilchen existieren, das der jüngste vom Urknall produzierte Strahlungsquelle erreicht hat. Somit müsste das Durchmesser dieser ständig mit Lichtgeschwindigkeit wachsende Strahlung- oder Teilchenkugel einen (natürlich nicht beobachtbaren)Durchmesser von 46x2= 92 Milliarden ly haben.

Das würde bedeuten, das uns bekannte Universum mit seiner Strahlung- Teilchenoberfläche, das sich mit mindestens lichtgeschwindigkeit wahrscheinlich unendlich expandiert (falls Photonen mit der Zeit nicht alt und schwach werden), um rund 95 Milliarden ly Durchmesser Kugelform handelt. (nicht signierter Beitrag von Yatiker (Diskussion | Beiträge) 17:33, 15. Okt. 2015 (CEST))

Die Satzstruktur ist schwer zu verstehen. Die Materie, die damals das Licht ausgesandt hat, das wir heute sehen, ist heute 46 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt, ja. Dieser Wert wächst derzeit mit grob der dreifachen Lichtgeschwindigkeit.

Und wie trägt das jetzt zur Verbesserung des Artikels bei? --mfb (Diskussion) 21:54, 15. Okt. 2015 (CEST)

Die Formulierung ist in der Tat schwer zu verstehen. Das hätte man einfacher formulieren können: Die Teilchen, deren Licht uns heute erst erreicht, sind inzwischen ca. 46Mrd LY von uns entfernt. Da diese Teilchen vor 13,9 Mrd. Jahren auch Licht in die von uns entgegengesetzte Richtung ausgeschickt haben (müssen), sind diese Photonen nunmehr folgerichtig 2x 46Mrd. LY von uns entfernt.
Die Schlussfolgerung ist zwar korrekt, vergrößert aber nicht den Radius des sichtbaren Universums. Es vergrößert auch nicht zwingend die errechnete Mindestgröße des gesamten Universums. Es zeigt nur auf, dass das Licht der am weitest entfernten sichtbaren Teilchen weitere 46Mrd. LY in das Universum hinausgestrahlt haben KÖNNTE, WENN das gesamte Universum entsprechend größer ist. Ob es tatsächlich so ist, lässt sich nicht feststellen.
Beispielsweise wenn in einer Entfernung von 50Mrd LY das - gesamte - Universum schlicht und abrupt endete, käme das abgestrahlte Licht auch nicht weiter. Oder wenn das Universum in sich selbst geschlossen wäre, käme das Licht an anderer Stelle wieder zum Vorschein. Größer würde das Universum dadurch aber nicht.
Interessant ist es vielleicht von dem Standpunkt aus, dass die Teilchen, die wir heute gerade so noch sehen können, ebenfalls an einem anderen Punkt im Universum gesehen werden könnten, der 92Mrd. LY entfernt ist. Tjoah... schön zu wissen. Kleinalrik (Diskussion) 15:52, 17. Okt. 2016 (CEST)

Heute trennen uns von diesen Objekten die besagten 46,6 Milliarden Lichtjahre.

Dieser Satz ist irreführend, denn er suggeriert, dass die weitesten Objekte 46,6 Milliarden Lichtjare entfernt seien. --85.212.170.175 15:06, 12. Feb. 2018 (CET)

Die am weitesten entfernte Materie, von der wir heute Strahlung empfangen, ist heute in dieser Entfernung. Was ist daran irreführend? --mfb (Diskussion) 15:16, 12. Feb. 2018 (CET)

Das Universum ist 14 Mrd. Jahre alt und in dieser Zeit haben sich die Objekte 46 Mrd. Lichtjahre entfernt? Ok ich sehe ich muss zur Auskunft. --85.212.170.175 18:28, 12. Feb. 2018 (CET)

Ja, und ja, und wieso das kein Widerspruch ist steht auch schon im Artikel. --mfb (Diskussion) 06:55, 13. Feb. 2018 (CET)

Womit untermauert wurde, dass die Aussage "Das sichtbare Universum hat NICHT den Radius von 13,7 Mrd. LY." im Artikel bleiben muss. Siehe weiter oben: "Da das beobachtbare Universum 13,7 resp. 13,8 Mrd. Jahre alt ist, und aus der Tatsache, dass die heute detektierbare Hintergrundstrahlung eine Strecke von 13,7 Mrd. Lichtjahren zurückgelegt hat, ist die - falsche - Schlussfolgerung naheliegend, dass das Universum einen Radius von gegenwärtig 13,8 Mrd. Lichtjahren hat. Dass diese Schlussfolgerung naheliegend wie falsch ist, trifft ja zu." Kleinalrik (Diskussion) 17:46, 14. Feb. 2018 (CET)

Prozentualer Anteil

Hallo,

wie viel Prozent des gesamten Universums ist derzeit (mit einem Teleskop, z.B. mit dem Hubble-Teleskop) sichtbar oder bekannt? Ein halbes Prozent oder ein Prozent? Gibt es Schätzungen?

Weiß man überhaupt etwas Genaueres?

Vielen Dank im Voraus.

Mit freundlichen Grüßen

--2003:F1:13C1:4C73:856B:FDB0:88EA:72BC 19:43, 11. Mär. 2018 (CET)

Die Antwort hängt sehr stark davon ab, was mit "gesamtes Universum", "sichtbar", "Teleskop" und "bekannt" gemeint ist. Teilaspekte dazu finden sich im umseitigen Artikel.---<)kmk(>- (Diskussion) 21:19, 11. Mär. 2018 (CET)

Wie KaiMartin schon sagte ist deine Frage zu unpräsise um sie zu benantworten. die Antwort leigt tasächlich zwischen 0% (wenn man davon ausgehet das das Universum unendlich groß ist – was die beste Annahme zur Größe des Universums ist die wir machen können) bis ~100% (Der CMB ist die – per Definition – weitest entfernte from elektromagnetischer Strahlung und die können wir beobachten. Etwas weiter ginge nur mit dem Neutrinohintergrund.). Das Missverständniss dem du vermutlich erliegst ist das du (wie jeder Laie) davon ausgehst, dass man mit besseren Teleskopen weiter sehen kann – das ist aber bereits in der besseren Hobby-Astronomie nicht mehr der Fall. Mit besseren Teleskopen kann man mehr lichstschwache Dinge sehen oder Dinge genauer sehen aber mann kann nicht weiter sehen. -- Michi 23:22, 11. Mär. 2018 (CET)

Momentchen mal ... das hat der -<)kmk(>- doch gar nicht gesagt, daß seine Frage zu unpräzise war! fz JaHn 23:45, 11. Mär. 2018 (CET)

Nicht? -- Michi 01:46, 12. Mär. 2018 (CET)

Na ja, das weiß ich, na klar, nicht, ob er das gesagt hat. Aber geschrieben hatta s nicht, jedenfalls nicht in diesem Diskussions-Abschnitt. fz JaHn 13:14, 13. Mär. 2018 (CET)

Um was geht es dir den hier? -- Michi 13:18, 13. Mär. 2018 (CET)

Das ist doch egal. Oder nicht? fz JaHn 13:34, 13. Mär. 2018 (CET)

Nein ist es nicht. Ich verstehe nicht was dein Kommentar dann bewirken soll? Macht es dir einfach Spaß hier Haare zu spalten? Glaubst du KaiMartin vor einer vermeintlichen Fehlinterpretation schützen zu müssen? -- Michi 14:08, 13. Mär. 2018 (CET)

Doch, ist es doch. Egal, mein ich. Jedenfalls seh ich das so. Und zwar deshalb, weil das anscheinend eh keine/n interessiert, um was es mir geht. Aber mal davon abgesehen ist die Antwort von KaiMartin einfach hilfreicher. Vorausgesetzt, natürlich, daß das Anliegen von Nummero 2003:F1:13C1:4C73:856B:FDB0:88EA:72BC sozusagen kein Fake ist. fz JaHn 15:30, 13. Mär. 2018 (CET)

Tut mir leid – ich verstehe dich nach wie vor einfach nicht. Ich denke wir beenden diese Diskussion hier. -- Michi 16:10, 13. Mär. 2018 (CET)

Ok. fz JaHn 16:20, 13. Mär. 2018 (CET)