Unendliches Universum und Urknall

Eine gängige Ansicht in der Physik-Community ist jetzt, dass das Universum unendlich groß ist (was die Hubble-Sphäre zu einem unendlich kleinen Teil des Universums macht). Andererseits gibt es die Urknalltheorie, die besagt, dass das Universum vor etwa 14 Milliarden Jahren entstand. Wie kann das Universum also sowohl unendlich sein als auch einen Anfang haben? Oder gilt der Urknall nur für die Hubble-Sphäre?

Mögliches Duplikat: physical.stackexchange.com/q/1915/2451 und darin enthaltene Links.

Antworten (4)

Die Lösung ergibt sich während der inflationären Epoche . Es wird die Hypothese aufgestellt, dass eine Art Phasenübergang während der ersten Momente des Universums zu einer enormen Ausdehnung/Aufblähung des Weltraums um viele, viele Größenordnungen führte. Ein paar Details sind im Link. Ich bin mir nicht sicher, ob ein "unendliches" Universum die vorherrschende Ansicht ist; nur sehr viel größer als das beobachtbare Universum.

Die Sache ist die, dass diese überlichtschnelle, exponentielle Ausdehnung des Weltraums verschiedene Teile des ursprünglichen Universums effektiv isoliert, was bedeutet, dass unser kleiner Fleck nur Teil eines viel größeren Ganzen ist. Es erklärt gleichzeitig, warum das Universum "flach" und hochgradig isotrop und homogen ist, und spricht vor allem für diese Frage das "Horizontproblem" an.

Der erste Abschnitt des Wikipedia-Eintrags über den exponentiell wachsenden Skalierungsfaktor während der Inflationsepoche wäre eine nützliche Lektüre.

Sie sagen also, dass das Universum tatsächlich eine Kurve hat? Denn wenn es völlig flach UND endlich ist, würde das eine Kante bedeuten. Was seltsam wäre und gegen die Annahme verstoßen würde, dass es keine "besonderen" Orte im Universum gibt.
@David Es ist "flach" (im Sinne der Raumzeitkrümmung) bis etwa 1%. Die 2d-Analogie besteht darin, sich ein Gitter auf der Oberfläche eines Ballons vorzustellen. Wenn Sie den Ballon massiv aufblasen, erscheint Ihnen das Gitterquadrat, in dem Sie leben, flach. Aber es gibt keinen Rand.
en.wikipedia.org/wiki/Shape_of_the_universe "Viele Lehrbücher behaupten fälschlicherweise, dass ein flaches Universum ein unendliches Universum impliziert; die richtige Aussage ist jedoch, dass ein flaches Universum, das auch einfach verbunden ist, ein unendliches Universum impliziert. Zum Beispiel ist der euklidische Raum flach , einfach zusammenhängend und unendlich, aber der Torus ist flach, mehrfach zusammenhängend, endlich und kompakt.“
@David Was ist dein Punkt? Wir wissen nicht, dass wir in einem exakt flachen Universum leben. Der Satz aus Wikipedia bedeutet einfach, dass man selbst dann nicht sagen könnte, das Universum sei unendlich.
Ich glaube, ich habe nur meine eigene Frage beantwortet :) Aber deine Antwort ist die beste, die ich bekommen habe. Antwort akzeptiert.

Wenn das Universum unendlich ist, dann ist es im Moment des Urknalls sofort von Null auf Unendlich angewachsen.

Beachten Sie, dass dies ein mögliches Modell aus der Allgemeinen Relativitätstheorie (GR) ist.

Aber höchstwahrscheinlich ist GR im Moment des Urknalls nicht anwendbar, weil es Singularität enthält.

War das Universum nicht schon immer unendlich groß ? Auch wenn alle Sachen darin am selben Ort waren?
Ich glaube nicht, dass es stimmt, Dims. Was Sie gesagt haben, verstößt gegen die Grundprinzipien der Urknall- und Inflationstheorien. Nämlich, dass das Universum nach dem Urknall, aber vor der Inflation mikroskopisch klein war. Unmittelbar nach dem Aufblasen wurde es mit bloßem Auge sichtbar, aber immer noch kleiner als ein Basketball.
Das Universum könnte mikroskopisch klein sein, wenn es endlich wäre. Aber die FLRW-Metrik sagt, dass sie sowohl endlich als auch unendlich sein kann. Beobachtungen zeigen, dass es höchstwahrscheinlich unendlich ist, daher war es nie mikroskopisch. Aber jede Längeneinheit, wie 1 Megaparsec, war mikroskopisch klein, wenn sie in die Vergangenheit propagiert wurde.

Unendlichkeit bezieht sich auch auf die Zeit, nicht nur auf die Schwerkraft. Die Zeit begann einfach nicht vor 14 Milliarden Jahren, was war vor dieser negativen Zeit? und Sie haben dunkle Materie nicht erwähnt, die 75 % aller Materie im bekannten Universum ausmachen soll. Die Schwerkraft, wie Sie sagen, sollte die Expansionsrate verlangsamen und schließlich das Universum zum Kollabieren bringen, wenn tatsächlich das Universum mit zunehmender Geschwindigkeit expandiert, möglicherweise verursacht durch dunkle Materie?

Mehr als ein Urknall ist in unendlich vielen Universen wahrscheinlich. Es gab unendlich viel Zeit, bevor du geboren wurdest, und unendlich viel Zeit, nachdem du gestorben bist. Und was ist Zeit? nicht mehr als eine Messung zwischen zwei Punkten

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Zunächst einmal ist das Universum nicht unendlich. Es gibt genug Gründe, ein unendliches Universumsmodell zu widerlegen. In einem solchen Fall kann das Universum einen Anfang haben. Gründe, warum das Universum einfach nicht unendlich sein kann, sind so alt wie die Zeit von Isaac Newton. Das Problem ist die Schwerkraft. In einem unendlichen Universum wäre die Gesamtgravitation der darin enthaltenen Masse unendlich und das gesamte Universum würde in einen Raum unendlicher Dichte, ein Schwarzes Loch, einstürzen. Im Fall der Expansion beschreiben moderne Theorien wie die der Inflation genau bestimmte Merkmale, die wir beobachten, wie die CMBR (Cosmic Microwave Background Radiation).

Das ist falsch. Die Schwerkraft wäre nicht unendlich, da die Schwerkraft über die Entfernung schwächer wird. (Ich würde auch nicht empfehlen, die Newtonsche Gravitation zur Modellierung des Universums zu verwenden.) Darüber hinaus stützen Messungen (z. B. von WMAP) die Theorie eines unendlichen (oder zumindest sehr großen) Universums.
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