Soweit ich weiß, dehnt sich das beobachtbare Universum mit Lichtgeschwindigkeit aus. Außerdem können sich Informationen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Es scheint, als würden diese beiden Tatsachen bedeuten, dass Informationen das beobachtbare Universum nicht verlassen können. Wenn dies jedoch zutrifft, würde dies entweder bedeuten, dass das Universum begonnen hat, sich auseinanderzubreiten, oder dass das beobachtbare Universum das gesamte Universum ist. Also, welche dieser Erklärungen ist richtig?
Gute Frage! Ich muss in die Kosmologie gehen, um sie zu beantworten, meine Hauptquelle ist Davis & Lineweaver (2003) .
Nichts , was durch den Weltraum reist, sollte das beobachtbare Universum verlassen können. Informationen können und werden jedoch unweigerlich unser beobachtbares Universum verlassen. Wie ist das möglich?
Das Universum dehnt sich aus.
Wenn wir in einem statischen Universum leben würden, würden keine Objekte unser beobachtbares Universum verlassen. In unserem sich beschleunigenden Universum wird jedoch Raum zwischen Objekten geschaffen, wobei weiter entfernte Objekte schneller wegdriften als nähere.
Einstein sagte, dass nichts schneller als Licht durch den Weltraum reisen kann. Zwischen Objekten wird jedoch buchstäblich Raum geschaffen, sodass sie schneller als Licht voneinander weggeschoben werden können. Während sich also das beobachtbare Universum mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, entfernen sich entfernte Objekte noch schneller von uns.
Und das Ergebnis? Schauen Sie sich dieses Bild an:
Dies beschreibt, wie sich das beobachtbare Universum entwickeln wird. Die Hubble-Sphäre definiert den Bereich, in dem sich Objekte mit oder unter Lichtgeschwindigkeit von uns entfernen. Darüber hinaus sind Objekte weit genug entfernt, um sich schneller als das Licht von uns zu entfernen.
Der Lichtkegel ist die Region des Universums, die uns heute beeinflussen kann. Im Wesentlichen ist es das beobachtbare Universum, und seine Grenzen sind klar gekennzeichnet. Sie wächst, wie Sie bereits erwähnt haben, mit Lichtgeschwindigkeit.
Der Lichtkegel enthält nicht die gesamte Hubble-Kugel, da Photonen von vielen Objekten, die sich schneller als das Licht entfernen, uns noch nicht erreichen können. Umgekehrt enthält die Hubble-Kugel nicht den gesamten Lichtkegel. Dies liegt daran, dass Photonen, die von Objekten außerhalb der Hubble-Sphäre emittiert werden, in Regionen des Weltraums kriechen können, die sich etwas langsamer von uns entfernen als die, aus der sie emittiert wurden. Sie können dann in Regionen kriechen, die sich langsamer als die letzte ausdehnen, und so weiter. Schließlich werden die Photonen Regionen des Weltraums erreichen, die sich nicht schneller als das Licht ausdehnen, und sie können uns erreichen.
Nun gibt es eine Entfernung, jenseits derer sich der Raum schneller ausdehnt, als das Licht ihn durchqueren kann. Diese Entfernung wird als kosmischer Ereignishorizont bezeichnet. Licht von jenseits des Ereignishorizonts wird uns niemals erreichen. Unser beobachtbares Universum wächst, weil mehr Photonen in unser Blickfeld kommen. Das beobachtbare Universum wird sich jedoch unendlich dem Ereignishorizont nähern, da Licht von dort niemals zu uns gelangen kann.
Somit würde das beobachtbare Universum nach einer unvorstellbar langen Zeit aufhören zu wachsen. An diesem Punkt könnte es endlich möglich sein, durch den Weltraum jenseits des beobachtbaren Universums zu reisen.
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Suhrid Mulay
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