Sprechen sie über das beobachtbare Universum oder das nicht beobachtbare Universum? [abgeschlossen]

Wir können nichts Bestimmtes über das unbeobachtbare Universum wissen. Es ist zu weit entfernt, als dass Informationen von ihm uns erreicht haben könnten.

Es wird allgemein angenommen, dass das Universum viel größer ist als der Teil, den wir beobachten können. Es kann unendlich groß sein. Es gibt keinen Grund anzunehmen, dass sich der nicht beobachtbare Teil des Universums grundlegend von dem Teil unterscheidet, den wir beobachten können.

Dunkle Energie und dunkle Materie haben nichts mit dem beobachtbaren und nicht beobachtbaren Universum zu tun. Im beobachtbaren Universum gibt es dunkle Materie. Wir können es beobachten, da es eine Gravitationswirkung hat. Aber wir können es nicht sehen. Es handelt sich wahrscheinlich um ein noch unentdecktes Teilchen.

Dunkle Energie ist auch im beobachtbaren Universum vorhanden, aber was genau es ist, ist sehr ungewiss. Es kann nur eine Zahl in einer Formel sein: nicht wirklich "Energie".

Wenn Leute sagen, dass nur 5 % des Universums normale Materie sind, sprechen sie über das beobachtbare Universum, aber es gibt keinen Grund anzunehmen, dass der Rest des Universums anders ist.

Materie, die sich außerhalb des beobachtbaren Universums befindet, ist Materie. Und dunkle Materie ist dunkle Materie. Aber Materie, die sich derzeit außerhalb unseres beobachtbaren Universums befindet, ist zu weit entfernt, als dass uns Informationen darüber erreichen könnten. Das bedeutet, dass die Schwerkraft dieser Galaxie uns nicht beeinflusst. In gewissem Sinne hat seine Gravitationskraft unser beobachtbares Universum verlassen. (immer unter der Annahme, dass das beobachtbare Universum nicht irgendwie besonders ist). Denken Sie daran, dass die Gravitation nicht augenblicklich ist. Änderungen der Gravitationskraft breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus.

In der ASCII-Grafik unten steht das S für eine Galaxie und u für Sie.

Die Galaxie befindet sich "jetzt" außerhalb unseres beobachtbaren Universums (die Region im / \ ist beobachtbar). Sie hat keine Gravitations- oder andere Auswirkungen, jedoch ist es durchaus vernünftig anzunehmen, dass das Verhältnis von Materie zu dunkler Materie für diese Galaxie dasselbe ist wie für irgendwelche anderen.

Sie können die Galaxie nicht „jetzt“ beobachten, aber Sie können ihre vergangene Form beobachten, da sich die frühe Galaxie, wie Sie sehen, in unserem beobachtbaren Teil des Universums befindet.

          S    u     ---Now----
 ^        S   / \
 |        S  /   \
 T        S /     \
 I        S/       \
 M        S         \
 E       /S          \
 ----Space---------------->

Ihre Zahlen sind ungefähr diejenigen, die für das beobachtbare Universum gemessen und für das gesamte Universum vorhergesagt werden, vorausgesetzt, das ΛCDM-Modell (auch bekannt als das Standardmodell der Kosmologie) ist korrekt. Das ΛCDM-Modell hat sich als sehr genaue Annäherung für das gesamte Universum erwiesen und zeigt an, dass ein geometrisch flaches Universum, das dem kosmologischen Prinzip folgt und sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie unser Universum ausdehnt, eine gewöhnliche Materiedichte von 4,86 ​​% haben würde, eine Dunkelheit Materiedichte von 25,89 % und eine dunkle Energiedichte von 69,11 %.

Im Jahr 2006 maß die Raumsonde WMAP die räumliche Geometrie des Universums als nahezu flach und stellte fest, dass das beobachtbare Universum aus 4,628 % gewöhnlicher Materie, 24,02 % dunkler Materie und 71,35 % dunkler Energie besteht.

Andere Methoden wurden verwendet, um die Genauigkeit des ΛCDM-Modells in Bezug auf die Materie-Energie-Verteilung des Universums zu bestätigen. Kowalskiet al. (2008) zeigen, dass Supernova-Beobachtungen darauf hindeuten, dass 71,3 % des beobachtbaren Universums aus dunkler Energie bestehen, während die anderen 28,7 % aus dem gesamten Materiegehalt bestehen.

Die fortschrittlichere Planck - Raumsonde gab 2013 eine bessere Schätzung ab, wobei ihre Daten darauf hindeuteten, dass das beobachtbare Universum aus 4,9 % gewöhnlicher Materie, 26,8 % dunkler Materie und 68,3 % dunkler Energie besteht, fast genau das, was das ΛCDM-Modell für die gesamte (angenähert) vorhersagt. Universum.

Insgesamt stimmen unsere Messungen des beobachtbaren Universums stark mit unseren Modellen für das gesamte Universum überein. Denken Sie daran, dass das ΛCDM-Modell nicht ganz perfekt ist, aber es nähert sich dem Universum relativ gut an. Obwohl wir die Masse-Energie-Verteilung des gesamten Universums nicht mit Sicherheit wissen können, können wir ihre Verteilung basierend auf der Genauigkeit unserer Modelle vorhersagen und wie genau die Daten für das beobachtbare Universum mit ihnen übereinstimmen.