Ist das Universum begrenzt?

"Es scheint, dass das beobachtbare Universum durch unseren Ereignishorizont auf etwa 14 Milliarden Lichtjahre begrenzt ist."

Die am weitesten entfernten Objekte, deren Licht uns heute erreicht, sind etwa 46 Milliarden Lichtjahre entfernt (der Teilchenhorizont). Der Ereignishorizont gibt uns nur die maximale Entfernung an, von der aus Licht, das heute ausgestrahlt wird, uns in der unendlichen Zukunft erreichen kann. Aber der Begriff "beobachtbares Universum" ist für alles innerhalb des Teilchenhorizonts reserviert.

„Wenn ein Astronom an einem der äußersten sichtbaren Objekte platziert wäre, würde er in erdferner Richtung auf einen fast dunklen Himmel schauen, in Richtung der Erde jedoch auf einen sternenübersäten Himmel, oder würde er einen mehr oder weniger gleichmäßig beleuchteten Himmel sehen wie auf Erden?"

Wir gehen davon aus, dass das Universum homogen und isotrop ist, also sollte es von überall ungefähr gleich aussehen.

"Wenn letzteres am wahrscheinlichsten ist, impliziert es nicht ein unendliches / unbegrenztes Universum?"

Das nehmen wir an, wenn wir sagen „das Universum ist flach“, „die Krümmung ist Null“ oder „die Gesamtenergiedichte ist gleich der kritischen Dichte“.

Wir wissen, „wo“ der Urknall passiert ist. Es passierte überall.

Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich in einem großen aufgeblasenen Ballon. Fragen Sie nun, woher dieser Ballon aufgeblasen wurde. Die Antwort ist, es wurde von überall aufgeblasen.

Der Astronom würde meistens das sehen, was wir sehen. Das bedeutet nicht, dass das Universum unbegrenzt ist, es bedeutet nur, dass das Universum viel, viel größer ist als das beobachtbare Universum – was tatsächlich eine Folge der gegenwärtigen Kosmologien ist, die eine kosmische Inflation beinhalten; In diesen geht das Universum schnell von einem thermischen Kontakt (wo es ins Gleichgewicht kommt, weshalb der kosmische Mikrowellenhintergrund so verdammt homogen ist) zu einer thermischen Trennung (was unsere gegenwärtige Erfahrung des Universums ist) durch die schnelle Expansion des Weltraums über . Nur weil sie sich an der Grenze unseres beobachtbaren Universums befindet, bedeutet das nicht, dass sie sich an der Grenze des gesamten Weltraums befindet.

Wie der CuriousOne kommentierte, ist die Idee des Urknalls, dass er überall passiert ist. Es war keine Explosion von einem Punkt in einem Raumkoordinatensystem bei t=0, die Raumkoordinaten begannen gerade, sich auszudehnen (Belastung um den Faktor a(t)). Daher haben alle Raumpunkte in unserem Universum eine ähnliche Zeitgeschichte. Was wir heute im Licht von vor 13,8 Milliarden Jahren sehen, hätten wir genau hier vor 13,8 Milliarden Jahren um uns herum gehabt. Wenn wir vor 13,8 Milliarden Jahren Licht aus dem CMBR-Plasma sehen, dann wären wir genau hier vor 13,8 Milliarden Jahren in Plasma eingetaucht.

"Wenn ein Astronom an einem der äußersten sichtbaren Objekte platziert wäre", würde er eine ähnliche zeitliche Entwicklung des Himmels sehen wie ein Astronom auf der Erde ... für den er niemals "einen fast dunklen Himmel in (irgendeinem) betrachten würde ) Richtung". Ebenso wird der Himmel für die hypothetische Zukunft eines entfernten Astronomen zum gleichen hypothetischen zukünftigen Zeitpunkt (korrigiert um die Lichtlaufzeit zwischen dem Astronomen und der Erde) ähnlich aussehen wie der Himmel von der Erde aus.

Ist das Universum begrenzt?

Niemand weiß. Wir haben keine Beweise dafür, dass es so ist, und wir haben keine Beweise dafür, dass es nicht so ist.

So wie ich es verstehe, kann niemand ein objektives "Zentrum" des Universums bestimmen

Richtig. Um das Zentrum des Universums zu lokalisieren, müsste man eine Art Rand finden, und das kann niemand.

noch "wo" der Urknall geschah.

Es wird angenommen, dass es überall passiert ist, in diesem Raum, der sich seit 13,8 Milliarden Jahren ausdehnt. Wenn Sie die Zeitlinie zurückspulen, gelangen Sie zu dem Punkt, an dem das gesamte Universum "die Größe einer Grapefruit" hatte . Der strittige Punkt ist, dass der Urknall nicht innerhalb des Universums geknallt hat. Es war das ganze Universum, das einen Knall machte und anfing, sich auszudehnen.

Es scheint, dass das beobachtbare Universum durch unseren Ereignishorizont auf etwa 14 Milliarden Lichtjahre begrenzt ist

Wie Simon (=Симон) sagte, ist der Teilchenhorizont 46 Milliarden Jahre entfernt. Das liegt daran, dass die Expansion des Universums über fast 14 Milliarden Jahre zu so etwas wie einem „Zinseszins“ geführt hat .

Wenn ein Astronom an einem der äußersten sichtbaren Objekte platziert wäre, würde er in erdferner Richtung auf einen fast dunklen Himmel schauen, in Richtung der Erde jedoch auf einen sternenübersäten Himmel oder würde er einen mehr oder weniger gleichmäßig beleuchteten Himmel sehen auf der Erde?

Niemand weiß. Der 46 Milliarden Lichtjahre entfernte Beobachter sieht vielleicht einen gleichmäßig beleuchteten Himmel, oder er sieht vielleicht die Hälfte des Himmels schwarz oder ein Spiegelbild der anderen oder etwas anderes. Sie können nicht davon ausgehen, dass das Universum homogen und isotrop ist, und dann erklären, dass es daher für diesen entfernten Beobachter gleich aussehen muss. Es ist einfach nicht wissenschaftlich, solche Behauptungen aufzustellen.

Wenn letzteres am wahrscheinlichsten ist, impliziert es nicht ein unendliches/unbegrenztes Universum?

Niemand weiß. Wenn der entfernte Beobachter in 46 Milliarden Lichtjahren Entfernung einen gleichmäßig beleuchteten Himmel sehen würde, könnte ein anderer entfernter Beobachter in weiteren 46 Milliarden Lichtjahren Entfernung den halben Himmel schwarz oder ein Spiegelbild des anderen oder etwas anderes sehen.

Beachten Sie, dass seit WMAP im Jahr 2013 ein Cargo-Cult-Canard entstanden ist, der besagt : "Das Universum ist flach, daher muss es unendlich sein" . Dies ist eine Nicht-Sequitur. Es folgt einfach nicht und führt zu der unhaltbaren Behauptung, das Universum sei immer unendlich gewesen, sogar zur Zeit des Urknalls. Die Behauptung, das Universum sei viel viel größer als das beobachtbare Universum, ist ähnlich ungerechtfertigt. In alten Zeiten hieß es, die Menschen könnten sich keine gekrümmte Welt und keine Welt ohne Kanten vorstellen. Heutzutage haben wir Kosmologen, die sich keine Welt vorstellen können, die nicht gekrümmt ist, und die sich keine Welt vorstellen könneneine Ecke. Es ist, als würden wir in einem Wald leben, umgeben von Bäumen. Und einige Dendrologen werden mit überheblicher Autorität erklären, dass ihre Annahme eines homogenen und isotropen Waldes bedeutet, dass jeder überall überall Bäume sehen wird und dass der Wald für immer weitergeht. Aber sicher können sie sich dessen nicht sein. Es ist einfach nicht wissenschaftlich, solche Behauptungen aufzustellen. Dieser Wald könnte einen Vorteil haben. Und so könnte das Universum .