Hallo Ludger,
Als Kind wurde mir gesagt, dass Universum sei "unendlich" groß, aber offenbar stimmt das so nicht. Wer rechnet denn so etwas aus, und auf welcher Grundlage?
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(Astro-)Physiker, auf der Grundlage ihrer Annahmen über die Art und Beschaffenheit der Raumzeit. Ich für meinen Teil halte das Universum für energetisch definit.
was soll das denn nun wieder heissen?
Sagen wir mal es ist meine Art die Meinung auszudrücken, dass das _Universum in unserem Verständnis_ endlich ist.
Um das zu präzisieren hier die Methode der "Übersetzung":
Energetisch definit bedeutet nichts anderes, als das die Energie in ihren von uns unterschiedlich aufgefassten Auftretensformen "darin" ununendlich(, genau genommen sogar konstant ist). Das wiederum bedeutet, dass diese Menge Energie mathematisch betrachtet erfassbar ist.[1] Wenn nun das gesamte Universum Energie ist, und diese Energie nicht unendlich ist, so ist daraus zu schließen, dass das Universum auch nicht unendlich ist, sondern stets als der aktuelle Gesamtzustand der Definitionsenergie zu sehen ist. Das wiederum lässt den Schluss zu, dass[2] es in einer unendlich langen Zeit sich unendlich weit ausdehnen kann, was dem obigen nicht widerspricht - im Moment, das kann man mit Sicherheit sagen (so man denn mit der Urknalltheorie übereinstimmt), ist das Universum nicht unendlich - und das wird es auch niemals zu einem endlichen Zeitpunkt an einem definiten Punkt (der per Definition auch endlich ist) sein. An dieser Stelle geht allerdings kann man ansetzen um die These zu knacken, etwa wenn man anfängt darüber nachzudenken, wie Singularitäten in dieses "System" passen. Ist man der Auffassung, dass sie zum betrachtenten Energiesystem dazugehören bekommt man das Problem, dass sie indefinite Eigenschaften haben - will man sie herausdefinieren um ein definites (und in dem Sinne homogenes) Universum zu behalten bekommt man das Problem, dass die Energie nicht konstant sein kann, denn auch sie verschwindet aus dem System, wenn sie in die Singularität überwechselt. Nach obiger "Gesamtenergie"-Definition würde das Universum dann sogar schrumpfen ;-)
[1] Was noch lange nicht mit "berechenbar" gleichzusetzen ist. Wir können nur aus mittelbaren Beobachtungen Schlüsse ziehen die aus den allgemein anerkannten Theorien über das Verhalten von Energie in kosmischen Dimensionen _Schätzungen_ ableiten. Wir wissen viel zu wenig etwa darüber, wie sich der große Unterschied zwischen den Berechnungen über die Galaxienbewegung anhand ihrer Masse[3] und der tatsächlichen Bewegung erklären lässt. Die Folge ist, dass sich entweder, was den meisten Physikern lieber wäre, Masse unsichtbar für uns "dazwischen" befindet, von der wir nichts wissen, oder aber die Theorien einfach unvollständig[4] sind.
[2] Was wiederum voraussetzen würde, dass die Energie des Universums sich stetig "ausbreitet", die Gesamtenergiedichte also sinkt. Das ist nichts anderes als die Diskussion über die Hubble'sche Konstante.
[3] Die Berechnung der Galaxienbewegung mittels klassicher Gravitationssätze und/oder der Einbeziehung der relativistischen Effekte der Massenbeschleunigung liefert nicht ansatzweise hinreichend genaue Ergebnisse. Und als hinreichend genau sieht man in der Physik allgemein ein Ergebnis an, das weniger als 10% vom beobachteten Ergebnis abweicht. Wenn man den Messfehler genauer eingrenzen kann wird diese Abweichzone natürlich rapide kleiner. Bei Galaxien kann man verständlicherweise allerdings nicht vorbeifliegen und nachfragen.
[4] Ich verwende hier lieber das Wort unvollständig anstatt falsch, weil die Theorien im Allgemeinen gut funktionieren, und weil ich mir nicht anmaße, eine Lösung für dieses Dilemma parat zu haben.
Grüße aus Barsinghausen,
Fabian
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