Physik, Licht und Unendlichkeit

Zitat von Huutini

Ich bezog mich darauf, dass die Größe des Universums größer ist als sein Alter es vermuten ließe.

DAS finde ich (im Kern) schlüssig, weil es sich mit meiner Vorstellung eines sich gleichzeitig in alle Richtungen ausdehnenden Universums deckt. Als Versuch eines Vergleichs habe ich das Zugbeispiel gebracht, die nach 1 Stunde 2 Stunden auseinanderliegen - also dasselbe Phänomen, dass die Entfernung größer ist als die Zeit, die in das Zurücklegen der Entfernung geflossen ist

Lieber Huutini ... Ich weiß gerade nicht ob du einfach einen Denkfehler hast ... oder ich voll auf der Leitung sitze ...

Weil die Züge sind in deinem Beispiel exakt so weit auseinander wie man es erwartet hätte. Zwei entgegen gesetzte Richtungen ... also die Strecke mal zwei. In einer Kugel mit euklidischer Distanz als Streckenmaß ist das das Maximum.

Im Universum wären die beiden Züge beide 13,9 Lichtjahre in zwei entgegen gesetzte Richtungen gefahren ... Dann wären die jetzt 27,8 Milliarden Lichtjahre entfernt... Und irgendwo da drin sitzt die Erde und von da können wir in jede Richtung 46 Milliarden Lichtjahre "kucken". Warum ist die "können wir kucken" Kugel so viel größer als die Kugel der beiden "Urknall-Züge" ...

Zitat von koala-goalie

Im Universum wären die beiden Züge beide 13,9 Lichtjahre in zwei entgegen gesetzte Richtungen gefahren ... Dann wären die jetzt 27,8 Milliarden Lichtjahre entfernt... Und irgendwo da drin sitzt die Erde und von da können wir in jede Richtung 46 Milliarden Lichtjahre "kucken". Warum ist die "können wir kucken" Kugel so viel größer als die Kugel der beiden "Urknall-Züge" ...

Ich habe ja nicht gesagt, dass mein Beispiel das Phänomen restlos erklärt, sondern warum mir das Grundprinzip dahinter schlüssig erscheint.

Das Universum verhält sich da eben nochmal deutlich anders als zwei Züge auf einem Gleis, das Ergebnis kannst du also nicht einfach so übertragen. Aber das Grundprinzip "etwas breitet sich in alle Richtungen aus, darum sind die Entfernungen größer als die vergangene Zeit", das ja einigen seltsam vorkommt, erscheint mir halt schlüssig. Aus genanntem Grund.
Das heißt nicht, dass ich es komplett erklären kann. Ich bin kein Quantenphysiker. Leider ...

Ach so, was vielleicht noch fehlt ist, dass die Erde natürlich einer der beiden Züge IST.

koala-goalie Dir unterläuft da ein ganz einfacher Denkfehler. Wenn wir ein lecuhtendes Objekt betrachten, dessen Licht z.B. 13 Milliarden Jahre bis zu uns gebraucht hat, dann war es zu dem Zeitpunkt, als das Licht sich auf die Reise zu uns begab, 13 Milliarden lichtjahre von uns entfernt. Soweit geschenkt.

Jetzt entfernt sich aber jenes Objekt, das vor 13 Millarden Jahren 13 Milliarden Lichjahre weg war von uns, seit 13 Milliarden Jahren immer weiter weg von uns, sodass die Entfernung HEUTE eben viel, viel mehr als 13 Milliarden LichtJahre beträgt.

Die am weitesten entfernten Objekte, deren Licht uns heute erreicht (heute 46 Milliarden Lichtjahre entfernt), waren zu dem Zeitpunkt, als das Licht ausgesandt wurde, lediglich 40 Millionen Lichtjahre entfernt.

Wie groß ist das beobachtbare Universum?

Ah. Das war gemeint. Dann bitte ich um Entschuldigung. Ich saß auf der Leitung und hab immer mit fixem Zentrum der Kugel gedacht ... aber Zentrum ist ja die sich bewegende Erde.

Die Züge haben mich voll in die falsche Vorstellung gelockt.

Zitat von Neva Kee

Eine mögliche Erklärung dafür, dass wir noch keine anderen lebenden Wesen gefunden haben, wäre,…

Also als Fan düsterer Literatur und SciFi liebe ich hier die Dark Forest Theorie unter allen denkbaren Möglichkeiten am meisten

Als Naturwissenschafter sehe ich eher den Effekt der immens großen Zahlen mit denen wir hier hantieren müssen und den immens kleinen Beobachtungshorizont der uns derzeit noch zur Verfügung steht als Hürde für mögliche Entdeckungen

Zitat von Neva Kee

Eine andere Möglichkeit, über die ich nachgedacht habe, wäre noch, dass es doch einen Rand des Universums geben könnte

Da bist du nicht der einzige - Glückwunsch zur Aufnahme in den erlesenen Zirkel der theoretischen Astrophysik.

Da existieren solch Gedankenmodelle wie Blasenuniveren - stell dir wabernde Seifenblasen als Universen vor die sich gelegentlich aneinander reiben. Diese “Druckstellen” sollen sich im Bild der kosmischen Hintergrundstrahlung festmachen lassen. Irgendwelche “unerklärlichen” Temperaturschwankungen füttern diese Theorie erstmal, diese dunkelblauen Flecken rechts der Mitte und ganz rechts sollen wohl solche sein.

Da stoßen wir aber mit unserer angenommen Struktur des 3-dimensionalen Raums sowie unser dadurch geprägtes Vorstellungsvermögens an schwer zu durchdringende Grenzen. Es gibt auch Theorien zum 2-D Universum…

Herzlichen Dank für die vielen erhellenden Beiträge! Mal wie #typischunknowns

Zitat von Neva Kee

Genauso könnte unser Univerum eben Teil eines größeren Ganzen sein, dessen Ausdehnung wir nie überblicken werden.

Du hast eindeutig zu viel MIB geschaut

Zitat von Neva Kee

Erst einmal vielen Dank an alle, die sich hier so rege beteiligen. Ich finde das Ganze hochspannend

Man schaue sich nur mal einen Lichtstrahl (ja, ich weiß, dass Licht kein Strahl ist, aber die Photonen bewegen sich ja so schnell und irgendwie kann man sich das so besser vorstellen) in einem Spiegel an, der sich dort mit Lichtgeschwindigkeit von mir wegbewegt. Wenn ich nun auf einem Photon dieses "Lichtstrahls" sitzen würde, dann würde ich mich selbst im Spiegel sehen, wie ich mich mit doppelter Lichtgeschwindigkeit von mir selbst wegzubewegen scheine. (Natürlich würde ich das nicht direkt sehen, da das Licht ja zu langsam wäre, um mich in Echtzeit zu erreichen, aber ich würde mich vom Konzept her mit doppelter Lichtgeschwindigkeit von meinem Spiegelbild entfernen).

Diese Idee funktioniert auch schon, wenn ich mich mit menschlicher Geschwindigkeit vom Spiegel wegbewege und das Ende des Lichtstrahls beobachten könnte. Auch das wäre ja schon etwas über Lichtgeschwindigkeit.

Erhöht man nun die Menge der Spiegel, die sich gegenüberstehen, dann würde das auch die beobachtete Geschwindigkeit exponentiell wachsen lassen.

Eben nicht und genau das ist eine der grossen kognitiven Meisterleistungen die Einstein in seiner SRT vollbracht hat: Licht bewegt sich von jedem Beobachter aus gesehen in der maximalen Geschwindigkeit c. Auch wenn du auf einem Lichtstrahl sitzen und mit der Taschenlampe nach vorne zünden würdest, siehst du den Lichtstrahl immer noch mit c nach vorne weg fliegen. Ein externer Beobachter in einem anderen Inertialsystem sieht nun aber das Licht der Taschenlampe nicht mit 2c fliegen, sondern immer 'nur' mit c. Was hat sich also geändert? Richtig es ist die Zeit die für beide Beobachter unterschiedlich abläuft. Du kannst also noch so viele Spiegel herum fliegen lassen, das Licht bewegt sich trotzdem nur mit c.

Gleiches Thema und ähnlich paradox: Wenn du eine paar Millionen km lange Eisenstange extrem schnell im Kreis herum drehst, dann wird irgendwo auf der Stange ein Punkt zu finden sein, ab dem sich die einzelnen Atome mit Überlichtgeschwindigkeit im Kreis drehen müssten. Dürfen sie aber nicht

Zitat von Neva Kee

Demnach kann ja die Beobachtung von Teilen des Universums, die sich mit Überlichtgeschwindigkeit zu bewegen scheinen nur eine ebensolcher Irrtum sein

Diese Objekte bewegen sich nicht mit Überlichtgeschwindidkeit. Man kann annehmen, dass sie im Raum ruhen (wie die Rosinen im Teig). Der Raum zwischen uns und diesen Objekten dehnt sich mit Überlichtgeschwindidkeit aus.

Nur Objekte innerhalb des Raumes unterliegen der Geschwindigkeitsbegrenzung, der Raum selbst ist kein physikalisches Objekt, deshalb ist hier eine Überlichtexpansion zulässig. Die Raumzeit ist aber ein physikalisches Objekt, deshalb können sich Wellen im Raum (Gravitationswellen) auch nur mit c ausbreiten. Du musst dich lösen von der Vorstellung, dass das Universum ein Objekt ist, welches in irgendwo existiert. Wäre das der Fall müsste es Raum und Zeit ausserhalb des Universums geben. Soweit man den Urknall heute versteht, ist das aber nicht der Fall. Es gibt kein 'Ausserhalb' vom Universum, es gibt dort auch kein 'Nichts', es gibt nichts was irgendeiner Form von Existenz gleich kommt, nicht mal leerer Raum. Das ist bis heute die einzige Erklärung die dem Urknall Sinn gibt. Man könnte also genau so gut behaupten, dass unser Universum nur ein schwarzes Loch ist. Und weil es kein 'Ausserhalb' zu geben scheint, gibt es auch keine extrinsisch definierbare Grösse und wenn es keine Grösse gibt, kann eine Expansion prinzipiell mit Überlichtgeschwindigkeit erfolgen.

Hmm, irgendwie schwierig da ein nachvollziehbares Bild zu vermitteln

Zitat von Neva Kee

Wenn aber unsere Raumzeit von diesem Raum umgeben ist und sich durch dessen überlichtschnelle Ausdehnung ebenso schnell mit ausdehnt, dann haben wir das Problem doch wieder, oder?

Da ist es wieder

Es gibt kein 'ausserhalb'. Raum ist ein physikalisches Objekt welches eine Ausdehnung in X/Y/Z hat, egal ob der mit irgendetwas gefüllt ist oder nicht. Aber beim Universum macht der Ausdruck 'ausserhalb' eben überhaupt keinen Sinn. Es gibt dort keine Realität oder Existenz, da es nicht mal ein 'dort' gibt. Das ist so abstrakt, dass man dazu nicht mal eine Analogie formulieren kann.

Und da es kein Ausserhalb gibt, gibt es auch keine Bezugsgrösse. Das Universum könnte einen Milimeter gross sein oder miliarden Lichtjahre, das ist völlig relativ (daher auch die Idee dass das Universum ein schwarzes Loch ist). Deshalb kann es sich mit ÜL ausdehnen.

Neva Kee Ich versuche mich hiermit einmal an einer allgemeinen Antwort auf die Gesamtheit Deiner Fragen, weil ich den Eindruck habe, dass Du in Bezug auf diese Fragen gerade an einem Punkt stehst, an dem ich selber 2015 stand. Ich beschäftige mich seit damals in der Freizeit gerne -- dabei übrigens ziemlich kontinuierlich -- mit diesen Dingen. Interessiert mich einfach. Physik ist aber auch nicht mein Fachgebiet. Ich habe selber nur ein Diplom in einer angewandten Wissenschaft, innerhalb welcher man unter anderem auch ein paar Dinge aus dem Bereich der Physik betrachtet, Energiebilanzen, Strahlung, bisschen Quantenmechanik... solcher Kram halt. Alles aber nicht in der Tiefe, wie es die Spezialisten brauchen.

Ich weiß jedenfalls noch, dass ich ein paar Dinge lange nicht verstehen konnte, und das lag unter anderem daran, soviel getraue ich mich inzwischen festzustellen, dass es die Profis den Laien wie uns vereinfacht, aber so hopplahopp auch einfach mal falsch erklären. Und wieso? Weil wir die wichtigsten Prinzipien sonst nicht verstehen. Habe ich oben übrigens auch getan, allerdings zugegebenermaßen eher aus Schludrigkeit, dem Julius ist es aber ja sofort aufgefallen.

Eine Sache, die ich aufgrund solcher vereinfachter Aussagen selber lange nicht kapiert habe, ist dabei a) die Größe des Universums und b) die Art und Weise, wie es expandiert. Haben wir auch in dieser Diskussion ja bereits zur Genüge festgestellt. Wenn ich so eine Art "Top 10 der Missverständnisse der Physik" aufstellen müsste, so wäre unter anderem folgendes dabei:

1. Das, was wir vom Universtum sehen -- also die bei dieser Gelegenheit meistens genannten 13, 8 Milliarden Lichtjahre, die in Wirklichkeit heute schon 46 Milliarden Lichtjahre sind und zu dem Zeitpunkt, als sich das Licht von dort zu uns auf den Wegmachte, einmal nur 40 Millionen Lichtjahre waren -- ist nur ein Teil dessen, was vermutlich wirklich da draußen ist; womöglich ein sehr kleiner Teil des Gesamten. Das Universum ist vielleicht sogar unendlich groß, wir wissen es nicht. Wir überblicken eben nur eine Kugelblase. Vom Rand dieser Blase kommt Licht, das 13,8 Milliarden Jahre alt ist. Der äußerste Rand dieser Kugel und das Bild der Hintergrundstrahlung ist aber NICHT der Rand des Universums selbst, sondern nur der Rand dessen, was wir sehen können. Weiter geht es nicht und wird es auch nicht (diese Aussage ist streng genommen auch nicht ganz richtig, aber sei's drum).
2. Wenn wir davon sprechen, dass das Universum heute nach wie vor expandiert (und in den letzten paar Millarden Jahren sogar beschleunigt, so zumindestdie Konsens-Annahme der letzten ungefähr 20 Jahre), dann heißt das NICHT, dass sich da eine Art "Universums-Blase" immer weiter aufbläht (und nochmal: Das ist schon gar nicht die Blase mit den vermeintlich 13,8 Millarden Lichtjahren, die wir überblicken). Es heißt NUR, dass der Raum zwischen den Objekten (eigentlich nur den Galaxien) immer größer wird. Dass dies geschieht, ist ziemlich gut gesichert. Die Ursache ist unbekannt, aber das, was diesen Prozess antreibt, wird als "Dunkle Energie" bezeichnet. "Dunkel" darum, weil keiner weiß, was es ist -- nicht etwa, weil da irgendetwas schwarz ist oder so.
3. Davon unterscheiden muss man die Inflationsphase des Universums. Die muss praktisch sofort nach dem Urknall angefangen haben, hat aber nur ein paar Sekundenbruchteile lang gedauert. Da hat sich das Universum schlagartig überlichtschnell vergrößert von fast punktförmig auf... hmm, naja, ziemlich groß. Und dann hat das ebenso schlagartig wieder aufgehört. Wieso das angefangen hat und wir wissen nicht, wieso das wieder aufgehört hat, wissen wir auch nicht, aber es muss wohl so gewesen sein, wenn wir den Physikern glauben wollen.

Was mich selber bei dieser ganzen Sache übrigens irgendwie deprimiert, ist die Aussicht, dass dieses ganze Universum irgendwann einmal komplett finster und völlig erkaltet sein wird. Das finde ich auf gewisse Weise sogar deprimierender als die Erkenntnis, dass unsere Sonne schon in rund 900 Millionen Jahren alles Leben auf der Erde vernichten wird. Ich meine, wir können ja vielleicht noch davon träumen, irgendwann in ferner Zukunft einmal ein anderes Sonnensystem für uns zu finden, aber dass dem Univerum unausweichlich irgendwann der Brennstoff ausgehen wird... Tja.

Zitat von Bierbart

aber dass dem Univerum unausweichlich irgendwann der Brennstoff ausgehen wird... Tja.

Glücklicherweise gibt es ein hervorragendes Restaurant (mit sehr höflichen Kühen), in welchem wir das Spektakel dann genießen können ...

Gute Zusammenfassung, Bierbart

Es gibt übrigens ein super kompaktes und gut erklärtes Video zum Thema 'beobachtbares Universum'. Danach ist man zwar deprimiert, aber versteht das Thema wenigstens besser.

Gibt es Orte, die wir nie erreichen können? - YouTube

Neva Kee Ich glaube ja, du hast immer noch Probleme, dich von deiner räumlichen, stofflichen und im "Nichts" treibenden Blasenvorstellung des Universums zu lösen.

Materie ist nicht aus dem Nichts entstanden. Sie ist einfach entstanden. Oder war schon da.

Und die Vorstellung eines Universumsrandes setzt voraus, dass irgendwas jenseits des Randes ist. Notfalls auch nichts. Daher ist die Vorstellung eines Randes schon nicht mit dem Universum vereinbar. Weil da nichts ist, zu dem das Universum einen Rand haben könnte. Nicht mal nichts.

Neva Kee Dann bliebe halt die Frage, wann du von der Physik in die Metaphysik und weiter in die Spiritualität/Theologie wechselst.

Vielleicht sind wir auch alle nur in einem Vorspiel gefangen, hinter dem uns das eigentliche Leben in einem göttlichen Paradies erwartet? Auch das "wissen" wir nicht sicher. Vielleicht existiert gar keine Welt außerhalb deines Gehirns, und alles - ich, dein Körper, das Forum, Wissenschaft, das Universum, Filme und Literatur - sind nur eine Ausgeburt deines Körperlosen Denkens, das dir das alles vorgaukelt. Auch das weiß niemand mit Sicherheit. (Und ja, es gibt Menschen, die überzeugt davon sind, dass nichts außerhalb ihres Denkens - nicht mal ihr Körper - real existieren!)

Ich bin ja durchaus Anhänger der "Ich weiß, dass ich nichts weiß"-Einstellung, aber dann doch weniger überzeugt von der Ansicht: "Nichts was ich weiß weiß ich sicher, darum ist alles möglich." Und dein Ansatz klingt mir so, weil du ja nun wiederholt zwischen den Zeilen sagst: "So wirklich weiß niemand dort draußen mehr als ich, also weiß niemand irgendwas mit Bestimmtheit, also ist alles möglich."

Vielen Dank an Bierbart und Fankman

Ich wsr tatsächlich im aufblährnden Blasenuniversum ... Das hat gerade sehr geholfen.

Also wenn ich mir diesen Faden so durchlese... toll. Wirklich. Finde ich auch cool, dass Du, Neva Kee hier immer wieder nachgefragt und so die Diskussion am Laufen gehalten hast.

Mir geht's -- das möchte ich an dieser Stelle einmal betonen, bevor da ein falscher Eindruck ensteht -- nach wie vor auch so, dass ich an der einen oder anderen Stelle ebenfalls noch ein grundsätzliches Verständnisproblem habe.

• Zum Beispiel die Sache mit dem expaniderenden Universum und dessen vermeintlichen "Rand": Klar kann ich akzeptieren, dass die Raumzeit MIT dem Universum erst in die Welt kam und "außerhalb" des Universums gar nicht existiert, aber so richtig VORSTELLEN kann ich mir das (natürlich?) auch nicht. Universum am Anfang punktförmig, also nulldimensional? Okay. Etwas punktförmiges kann ich mir, wenn ich ehrlich bin, zwar nicht vorstellen, aber ich kann es zumindeset akzeptieren. So. Aber dann wird das Universum doch größer? Und dann bekommt es doch logischerweise eine räumliche bzw. raumzeitliche Ausdehnung? Und da ist die Stelle, an der ich und vermutlich die meisten von uns nicht mehr mitkommen. Sagen wir mal, nach so und so vielen "10 hoch minus Irgendwas" Sekunden ist das Universum 1 Meter groß. So. Und warum bittesehr ist das Universum dann nicht kugelförmig mit einem Durchmesser von 1 Meter?! Muss es doch sein! Mein Verstand kriegt die Kurve da auch nicht mehr.
• Oder, dass "vor" dem Universum bereits Quantenfluktuationen exisiert haben sollen, aus denen dann aufgrund eines Zufalls (Stichwort "Unendliche-Affen-Theorem") das Universum enstanden sein soll. Ich frage mich da bis heute: Was ist das für ein Argument? Ich habe also unendlich viel Zeit, um ein extrem unwahrscheinliches Ereignis zu erwürfeln, aber die Zeit an sich existiert noch gar nicht? Also einmal muss ich akzeptieren, dass es "vor" und "außerhalb" des Universums weder Zeit- noch Raumdimensionen gibt, aber wenn es darum geht, wie das Universum entstanden sein soll, dann gibt's die Quantenmechanik doch schon vor dem Universum?! Und unendlich viel Zeit zum Auswürfeln eines "Universumsentstehungsereigneisses", obwohl gar die Zeit nicht existiert? Wow. Das fühlt sich schon ein bisschen so an, als ob der Kaiser keine Kleidung trage...

Ich bin ja, wie oben schon erwähnt, echt ein großer Fan von "Urknall, Weltall und das Leben" und habe brav über jahre ganz, ganz viele Videos von denen gekuckt, viele davon auch mehrmals. Hunderte von Stunden wahrscheinlich. Ich checke manche DInge totzdem nicht. Bin offenbar zu doof. Oder wird es doch nur schlecht erklärt? Oder tun alle anderen immer nur so, als hätten sie diese Dinge verstanden, und stehen in Wahrheit genau so auf dem Schlauch? Oder können sie zwar damit rechnen, aber es nur auf einer mathematischen Ebene begreifen? ...?

A propos. Ich möcht an dieser Stelle doch noch das "Buch zur Youtube-Videoreihe" vom Josef Gaßner und Jörn Müller auf eben jenem Youtube-Kanal erwähnen ("empfehlen" wäre nicht ganz ehrlich, erkläre ich gleich): Können wir die Welt verstehen? - Josef M. Gaßner, Jörn Müller | S. Fischer Verlage. Da wird im Grund genommen ALLES behandelt, was wir hier diskutieren. Das besondere ist: Jedes einzelne Kapitel im Buch hat einen QR-Code, der auf das entsprechende Video auf dem YT-Kanal verweist (Playlist: "Von Aristoteles zur Stringtheorie",

). Das sind derzeit 80 Videos zu je 30 bis 40 Minuten. Besser geht's didaktisch kaum, aber das ist ein Marathon. Ich habe nach ungefähr einem Drittel aufgegeben fürs erste. Mir wurde es irgendwann schlicht und einfach zu hoch.

Und noch was: "Das Universum in der Nussschale" und "Eine kurze Geschichte der Zeit" vom Stephen Hawking habe ich ebenfalls gelesen, und ich würde sie keinem Laien empfehlen! Klar, kann sein, dass nur ich zu blöde für diese Schriften bin, aber ich habe rückblickend den Eindruck, dass sich Hawking erstens einen Haufen Dinge halt mal so im Rahmen des mathematisch Zulässigen ausgedacht hat, die somit zwar theoretisch denkbar sind, aber weit jenseits dessen liegen, was für Menschen überhaupt überprüfbar ist. Er stellt das -- wenigstens in meinen Augen -- aber so dar, als wäre das irgendwie bereits alles Fakt: Imaginäre Zeit, unendlich viele Universen... Jo. Da halte ich mich lieber an das, was halbwegs gesichert ist, obwohl ich auch das nur in Teilen wirklich verstanden habe.

Das Buch kann ich auch empfehlen, das ist richtig stark

Die Vorstellung vom Universum als Kugel, aber ohne eine räumliche Existenz ausserhalb (es exisitiert kein Ausserhalb), ist eine Notwendigkeit wenn man Unendlichkeiten vermeiden will. Und die Wissenschaft hasst Unendlichkeiten. Denn würde man einen Raum ausserhalb unserer Universumsblase zulassen, könnten man annehmen, dass in diesem Raum noch andere Universen herum schweben. Und wie viele könnten das sein? Unendlich? Und sofort kommt dann die Frage auf, in was diese Universen denn eingebettet sind, etc. etc. etc.

Natürlich kommt dann auch die Frage in die andere Richtung: Was war vor dem Urknall? Gab es da einfach keine Existenz, keine Realität, weniger als nichts? Und was hat den Big Bang ausgelöst? Gott, Vakuumflukuation? Ich glaube da bewegt man sich stark an der Grenze zu Philosophie und Theologie.

Vielleicht hat das Universum auch gar keinen Rand? Es gibt diverse Theorien, dass der Raum in sich zurück gebogen sein könnte. So würde man nie einen Rand erreichen, sondern irgendwann wieder von der anderen Seite hier auftauchen. Tatsächlich wurden zu dieser Theorie diverse Messungen und Beobachtungen durchgeführt. Man versuchte z.B. wiederkehrende Muster in den Sternen und Galaxien zu finden, um Hinweise zu bekommen ob man gewisse Strukturen von hinten wieder sieht.

Das wär, als ob eine Ameise auf der inneren Seite eines Ballons herum laufen würde. Genau so weiss man bis heute nicht genau ob das Universum flach ist. Also ob die Winkelsumme eines Dreiecks im Universum gleich, grösser oder kleiner als 180° ist.

Aktuelle Messungen gehen von einem flachen Universum aus, aber das gilt nur für das beobachtbare Universum, vielleicht ist der Bereich einfach zu klein für eine genaue Messung? Das ist wie man auf einer Kugel von der grösse der Erde, ein kleines Dreieck auf den Boden zeichnen würde. Dieses hätte auch eine Winkelsumme von 180° und vielleicht nach der tausendsten Nachkomastelle noch eine Eins. Machst du das Dreieck aber tausende Kilometer gross dann näherst du dich der Winkelsumme von 270°. Dieses Messproblem könnten wir im Universum ebenso haben.

Auf jeden Fall spannend das Ganze

Zitat von Neva Kee

Spekulieren hier viele Wissenschaftler nicht auch häufig ab einem gewissen Punkt "einfach vor sich hin"

Ich glaube, dass "Spekulieren" hier anders definiert ist, bei den Forschern.

Denn die beobachten ja konkrete Dinge. Wie eben: "Hey, da ist ja Hintergrundrauschen vom Urknall!" Spekulieren tun sie dann, was für Erkenntnisse nan daraus ziehen kann. Und diese "Spekulationen" testen sie dann.

Bestes Beispiel: die Relativitätstheorie. Das ist pure Spekulation. Niemand ist je losgeflogen und hat die im Detail getestet.

Aber: Sie passt. Sie erweist sich als schlüssig und sie erklärt viele Beobachtungen und lässt sich ja tatsächlich im Kleinen nachweisen.

Mittlerweile wurden viele Aspekte der Relativitätstheorie durch die Quantenmechanik erweitert. Auch die ist Spekulation. Aber sie passt eben und erklärt viele Beobachtungen.

Nicht alle, nein. Aber über die noch nicht erklärbaren Beobachtungen wird weiter spekuliert, es werden weitere Erkenntnisse folgen, und dabei sicherlich auch festgestellt werden, dass einige aktuelle Theorien falsch oder unvollständig sind.

Aber über die Beobachtungen selbst wird ja nicht spekuliert. Und neue Erklärungen müssen natürlich immer auch zu dem passen, was schon als gesichert gilt.

Ich hab mal ein paar Bücher über Quantenmechanik gelesen, weil ich sie besser verstehen wollte. Das, was die Forscher da heute schon WISSEN übersteigt das, was ich mir selbst zusammenreimen könnte, um Welten.

Von daher: Natürlich "spekulieren" Wissenschaftler, dort, wo sie ihre Beobachtungen noch nicht mit Modellen oder Theorien erklären können. Aber sie spekulieren zumeist über offene Punkte, bei denen ich nicht mal die Frage richtig verstehe.

Das ist wie mit Musik. Die ist mir ein Buch mit sieben Siegeln, fast noch mehr als Astrophysik. Ich verstehe nicht mal den Quintenzirkel. Ich bin mir aber ziemlich sicher, dass die Musikwissenschaft nicht mehr groß über den Quintenzirkel spekuliert, auch wenn ich da noch einige Unklarheiten habe und eine Erklärung bei mir mehr Fragen als Antworten aufwirft. 😅

Aber falls es dich tröstet: Du stellst dieselben Fragen wie die Wissenschaftler. 😅

Hier mal ein exemplarischer Beitrag:

5 of the Biggest Questions That Science Can't Answer Yet - Big Think

Zitat von Huutini

Bestes Beispiel: die Relativitätstheorie. Das ist pure Spekulation. Niemand ist je losgeflogen und hat die im Detail getestet.

Aber: Sie passt. Sie erweist sich als schlüssig und sie erklärt viele Beobachtungen und lässt sich ja tatsächlich im Kleinen nachweisen.

Mittlerweile wurden viele Aspekte der Relativitätstheorie durch die Quantenmechanik erweitert. Auch die ist Spekulation. Aber sie passt eben und erklärt viele Beobachtungen.

Dazu muss ich mich mal äußern, dass ist so etwas zu stark formuliert. In der Physik als Wissenschaft ist ein Modell als vereinfachte Darstellung der Wirklichkeit nie beweisbar immer nur widerlegbar.

Aber von purer Spekulation zu sprechen ist mMn falsch. Die RT beschreibt viele Dinge sehr viel besser als die klassischen Alternativen und ist daher sicher näher an der Wahrheit.

Die Relativitätstheorie ist da kein schlechtes Beispiel, wobei man nach spezieller und allgemeiner unterscheiden sollte.

SRT:

Hier geht es um groben um die Bewegungen von Körpern bei sehr hohen Energien/ Geschwindigkeiten. Total relevant. Ich habe 10 Jahre lang an einem CERN Experiment geforscht. Bei so einer Teilchen Kollision kannst du nicht mit klassischer Mechanik kommen, dh da rechnet man immer relativistisch. Deswegen kann man da auch aus 2 leichten Proton (1 GeV) ein Higgs boson Produzieren (125 GeV) Weil ich genügend bums in die Kollision packe. Klassisch kann man das nicht erklären.

ART:

Dünnes Eis, weil ich mich hier nicht besonders gut auskenne. Wichtig ist aber: ist die ART ein besseres Modell als das von Newton? Ja, denn sie beschreibt zum Beispiel gravitationslinseneffwkte die wir beobachten oder auch die kürzlich genesenen gravitationswellen. Heißt das jetzt aber das newton’s Gravitationsgesetz falsch ist und das Modell widerlegt ist? Nicht unbedingt. Es macht zB für die Bewegung des Mondes um die Erde gute Vorhersagen und wird da in vielen Fällen ausreichen. Andererseits funktioniert zum Beispiel so weit ich weiß GPS nur unter Beachtung der ART…

Zur QM will ich nur meinen Prof im dritten Semester Experimentalphysik zitieren:

„Wir behandeln dieses Semester die spezielle Relativitätstheorie, sie ist sehr einfach zu rechnen und schwer zu verstehen. Dann behandeln wir die QM, sehr schwer zu rechnen und sehr schwer zu verstehen.“ 😂

stophle Evtl. hab ich etwas unsauber formuliert, aber im Kern bestätigst du ja, was ich damit ausdrücken wollte.

Wichtig dazu ist aber zu wissen, dass weder die ART noch die QM die Realität beschreiben sondern nichts anderes als rein mathematische Konzepte sind. Bei der QM musste man sich auf eine gemeinsame Intepretation eingen, damit etwa alle vom gleichen sprechen (Die kopenhagener Deutung). Weil man, ausser den Formeln die ziemlich gut funktionieren, keinen Schimmer hat was da genau passiert.

Gleiches bei der ART, die Formeln sind so genau, dass man wunderbar Vorhersagen treffen kann und damit sogar GPS-Sateliten bauen kann, aber das reale Konzept hinter der Zeit und der Gravitation hat auch bis heute niemand verstanden. Deshalb sucht man ja auch nach Gravitonen, obwohl die Einstein gar nie vorgesehen hat.

Und deshalb versteht man auch nicht wie man die Formeln der RT mit der QM zusammen bringen kann. Beides sind mathematische Ideen welche die Vorgänge und Beobachtungen in der Nautur wunderbar beschreiben ohne dass man weiss was genau im Hintergrund abläuft. Auch Sheldon Cooper ist daran gescheitert und das soll was heissen.

Zitat von Fankman

dass weder die ART noch die QM die Realität beschreiben sondern nichts anderes als rein mathematische Konzepte sind

Zitat von Fankman

Beides sind mathematische Ideen welche die Realität wunderbar beschreiben ohne dass man weiss was genau sie beschreiben

Etwas widersprüchlich die beiden Sätze. Beide beschreiben Teile der Realität sehr gut. Das Problem ist eher, dass wir Menschen den Sinn (noch) nicht gänzlich begreifen. Klassische Mechanik ist ja quasi auch ein mathematisch untermauertes Konzept mit dem Unterschied, dass es meistens anschauliche Beispiele gibt, die die Menschen verstehen.

Ja ist etwas blöde formuliert, aber du scheinst erkannt zu haben, was ich sagen wollte

Edit: Ich habe den Post oben angepasst.

Soweit ich weiß (villeiecht ist mein Stand da auch veraltet) weiß man ja noch nicht mal genau, wie, bzw. warum Magnetismus funktioniert ...

Die Maxwell Gleichung beschreiben das super. Warum das so ist wissen wir aber doch grundsätzlich nirgendwo 😂