Wussten Sie, dass das Universum, das wir beobachten, ziemlich bestimmte Grenzen hat? Wir sind es gewohnt, das Universum mit etwas Unendlichem und Unverständlichem zu verbinden. Die moderne Wissenschaft auf die Frage nach der "Unendlichkeit" des Universums bietet jedoch eine völlig andere Antwort auf eine solche "offensichtliche" Frage.
Nach modernen Konzepten beträgt die Größe des beobachtbaren Universums ungefähr 45,7 Milliarden Lichtjahre (oder 14,6 Gigaparsec). Aber was bedeuten diese Zahlen?
Die Grenze des Grenzenlosen
Die erste Frage, die einem gewöhnlichen Menschen in den Sinn kommt, ist, wie das Universum überhaupt nicht unendlich sein kann. Es scheint unbestreitbar, dass der Container von allem, was um uns herum existiert, keine Grenzen haben sollte. Wenn diese Grenzen existieren, welche sind sie?
Nehmen wir an, ein Astronaut ist an die Grenzen des Universums geflogen. Was wird er vor sich sehen? Eine feste Wand? Brandschutzbarriere? Und was steckt dahinter - Leere? Ein anderes Universum? Aber kann Leere oder ein anderes Universum bedeuten, dass wir uns an der Grenze des Universums befinden? Das heißt doch nicht, dass es "nichts" gibt. Die Leere und das andere Universum sind ebenfalls „etwas“. Aber das Universum ist etwas, das absolut alles „etwas“enthält.
Wir kommen zu einem absoluten Widerspruch. Es stellt sich heraus, dass die Grenze des Universums etwas vor uns verbergen sollte, was nicht sein sollte. Oder die Grenze des Universums sollte "alles" von "etwas" abschirmen, aber dieses "etwas" sollte auch ein Teil von "alles" sein. Im Allgemeinen eine völlige Absurdität. Wie können Wissenschaftler dann die begrenzte Größe, Masse und sogar das Alter unseres Universums beanspruchen? Diese Werte sind zwar unvorstellbar groß, aber immer noch endlich. Streitet die Wissenschaft mit dem Offensichtlichen? Um damit umzugehen, wollen wir zunächst verfolgen, wie Menschen zu einem modernen Verständnis des Universums kamen.
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Grenzen erweitern
Seit jeher interessiert sich der Mensch für die Welt um ihn herum. Man muss keine Beispiele für die drei Wale und andere Versuche der Alten geben, das Universum zu erklären. Am Ende kam es in der Regel darauf an, dass die Grundlage für alles, was existiert, das irdische Firmament ist. Selbst in der Antike und im Mittelalter, als die Astronomen die Gesetze zur Bewegung von Planeten entlang der "festen" Himmelssphäre umfassend kannten, blieb die Erde das Zentrum des Universums.
Selbst im antiken Griechenland gab es natürlich diejenigen, die glaubten, dass sich die Erde um die Sonne drehte. Es gab diejenigen, die über die vielen Welten und die Unendlichkeit des Universums sprachen. Die konstruktive Begründung dieser Theorien erfolgte jedoch erst an der Wende der wissenschaftlichen Revolution.
Im 16. Jahrhundert gelang dem polnischen Astronomen Nicolaus Copernicus der erste große Durchbruch beim Verständnis des Universums. Er hat fest bewiesen, dass die Erde nur einer der Planeten ist, die die Sonne umkreisen. Ein solches System hat die Erklärung einer solch komplexen und komplizierten Bewegung der Planeten in der Himmelssphäre stark vereinfacht. Im Falle einer stationären Erde mussten Astronomen alle möglichen genialen Theorien erfinden, um dieses Verhalten der Planeten zu erklären. Wenn andererseits die Erde als mobil angesehen wird, ist die Erklärung für solch komplizierte Bewegungen natürlich. Auf diese Weise wurde in der Astronomie ein neues Paradigma namens "Heliozentrismus" etabliert.
Viele Sonnen
Doch auch danach beschränkten die Astronomen das Universum weiter auf die "Sphäre der Fixsterne". Bis zum 19. Jahrhundert konnten sie die Entfernung zu den Sternen nicht abschätzen. Seit mehreren Jahrhunderten versuchen Astronomen vergeblich, Abweichungen in der Position von Sternen relativ zur Erdumlaufbahnbewegung (jährliche Parallaxen) festzustellen. Die Instrumente dieser Zeit erlaubten keine so genauen Messungen.
Vega, erschossen von ESO
Schließlich maß der russisch-deutsche Astronom Wassili Struve 1837 die Parallaxe α von Lyra. Dies war ein neuer Schritt zum Verständnis der Raumgröße. Jetzt können Wissenschaftler mit Sicherheit sagen, dass Sterne entfernte Ähnlichkeiten mit der Sonne haben. Und von nun an ist unsere Leuchte nicht mehr das Zentrum von allem, sondern ein gleichberechtigter "Bewohner" des endlosen Sternhaufens.
Die Astronomen sind dem Verständnis der Größe des Universums noch näher gekommen, weil sich die Entfernungen zu den Sternen als wirklich monströs herausstellten. Selbst die Größe der Umlaufbahnen der Planeten schien im Vergleich dazu unbedeutend. Dann musste man verstehen, wie sich die Sterne im Universum konzentrieren.
Viele Milchstraßen
Der berühmte Philosoph Immanuel Kant nahm bereits 1755 die Grundlagen des modernen Verständnisses der großräumigen Struktur des Universums vorweg. Er stellte die Hypothese auf, dass die Milchstraße eine riesige rotierende Ansammlung von Sternen ist. Viele der beobachteten Nebel sind wiederum weiter entfernte "Milchstraßen" - Galaxien. Trotzdem hielten die Astronomen bis zum 20. Jahrhundert an der Tatsache fest, dass alle Nebel Quellen der Sternentstehung sind und Teil der Milchstraße sind.
Die Situation änderte sich, als Astronomen lernten, wie man mit Cepheiden Entfernungen zwischen Galaxien misst. Die absolute Leuchtkraft von Sternen dieses Typs hängt streng von der Periode ihrer Variabilität ab. Durch Vergleich ihrer absoluten Leuchtkraft mit der sichtbaren ist es möglich, den Abstand zu ihnen mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Diese Methode wurde im frühen 20. Jahrhundert von Einar Herzsrung und Harlow Shelpy entwickelt. Dank ihm bestimmte der sowjetische Astronom Ernst Epik 1922 die Entfernung zu Andromeda, die um eine Größenordnung größer war als die Milchstraße.
Edwin Hubble setzte Epics Bemühungen fort. Indem er die Helligkeit von Cepheiden in anderen Galaxien maß, maß er die Entfernung zu ihnen und verglich sie mit der Rotverschiebung in ihren Spektren. So entwickelte er 1929 sein berühmtes Gesetz. Seine Arbeit widerlegte definitiv den etablierten Glauben, dass die Milchstraße der Rand des Universums ist. Es war jetzt eine von vielen Galaxien, die einst als integraler Bestandteil davon angesehen wurden. Kants Hypothese wurde fast zwei Jahrhunderte nach ihrer Entwicklung bestätigt.
Später ermöglichte es der von Hubble entdeckte Zusammenhang zwischen der Entfernung der Galaxie vom Beobachter und der Geschwindigkeit ihrer Entfernung vom Beobachter, ein vollständiges Bild der großräumigen Struktur des Universums zu erstellen. Es stellte sich heraus, dass die Galaxien nur ein winziger Teil davon waren. Sie sind zu Clustern verbunden, Cluster zu Superclustern. Supercluster falten sich wiederum zu den größten bekannten Strukturen im Universum - Filamenten und Wänden. Diese Strukturen bilden neben riesigen Supervoiden (Hohlräumen) die großräumige Struktur des derzeit bekannten Universums.
Scheinbare Unendlichkeit
Aus dem Vorstehenden folgt, dass die Wissenschaft in nur wenigen Jahrhunderten allmählich vom Geozentrismus zu einem modernen Verständnis des Universums übergegangen ist. Dies gibt jedoch keine Antwort darauf, warum wir das Universum heutzutage einschränken. Schließlich ging es bisher nur um die Größe des Kosmos und nicht um seine Natur.
Evolution des Universums
Der erste, der sich entschied, die Unendlichkeit des Universums zu rechtfertigen, war Isaac Newton. Nachdem er das Gesetz der universellen Gravitation entdeckt hatte, glaubte er, dass, wenn der Raum endlich wäre, alle ihre Körper früher oder später zu einem Ganzen verschmelzen würden. Wenn jemand vor ihm die Idee der Unendlichkeit des Universums zum Ausdruck brachte, war dies ausschließlich ein philosophischer Schlüssel. Ohne wissenschaftliche Begründung. Ein Beispiel dafür ist Giordano Bruno. Übrigens war er wie Kant der Wissenschaft um viele Jahrhunderte voraus. Er war der erste, der erklärte, dass die Sterne ferne Sonnen sind und sich auch Planeten um sie drehen.
Es scheint, dass die Tatsache der Unendlichkeit durchaus gerechtfertigt und offensichtlich ist, aber die Wendepunkte der Wissenschaft des 20. Jahrhunderts haben diese "Wahrheit" erschüttert.
Stationäres Universum
Albert Einstein machte den ersten bedeutenden Schritt zur Entwicklung eines modernen Modells des Universums. Der berühmte Physiker stellte 1917 sein Modell eines stationären Universums vor. Dieses Modell basierte auf der allgemeinen Relativitätstheorie, die er im selben Jahr zuvor entwickelt hatte. Nach seinem Modell ist das Universum zeitlich unendlich und räumlich endlich. Wie bereits erwähnt, sollte laut Newton ein Universum endlicher Größe zusammenbrechen. Zu diesem Zweck führte Einstein eine kosmologische Konstante ein, die die Anziehungskraft entfernter Objekte kompensierte.
So paradox es auch klingen mag, Einstein hat die Endlichkeit des Universums nicht eingeschränkt. Seiner Meinung nach ist das Universum eine geschlossene Hülle einer Hypersphäre. Eine Analogie ist die Oberfläche einer gewöhnlichen dreidimensionalen Kugel, zum Beispiel eines Globus oder der Erde. Egal wie viel ein Reisender um die Erde reist, er wird niemals ihren Rand erreichen. Dies bedeutet jedoch keineswegs, dass die Erde unendlich ist. Der Reisende kehrt einfach an den Ort zurück, an dem er seine Reise begonnen hat.
Auf der Oberfläche der Hypersphäre
Ebenso kann ein Weltraumwanderer, der Einsteins Universum auf einem Raumschiff überwindet, zur Erde zurückkehren. Nur dieses Mal bewegt sich der Wanderer nicht entlang der zweidimensionalen Oberfläche der Kugel, sondern entlang der dreidimensionalen Oberfläche der Hypersphäre. Dies bedeutet, dass das Universum ein endliches Volumen und damit eine endliche Anzahl von Sternen und Massen hat. Das Universum hat jedoch keine Grenzen oder ein Zentrum.
Die Zukunft des Universums
Einstein kam zu solchen Schlussfolgerungen, indem er Raum, Zeit und Schwerkraft in seiner berühmten Theorie verband. Vor ihm wurden diese Konzepte als getrennt betrachtet, weshalb der Raum des Universums rein euklidisch war. Einstein hat bewiesen, dass die Schwerkraft selbst eine Krümmung der Raumzeit ist. Dies veränderte das frühe Verständnis der Natur des Universums auf der Grundlage der klassischen Newtonschen Mechanik und der euklidischen Geometrie radikal.
Universum erweitern
Selbst der Entdecker des "neuen Universums" selbst war der Täuschung nicht fremd. Obwohl Einstein das Universum im Raum begrenzte, betrachtete er es weiterhin als statisch. Nach seinem Modell war und bleibt das Universum ewig und seine Größe bleibt immer gleich. Der sowjetische Physiker Alexander Fridman erweiterte dieses Modell 1922 erheblich. Nach seinen Berechnungen ist das Universum überhaupt nicht statisch. Es kann sich im Laufe der Zeit ausdehnen oder zusammenziehen. Es ist bemerkenswert, dass Friedman zu einem solchen Modell kam, das auf derselben Relativitätstheorie basiert. Er konnte diese Theorie unter Anwendung der kosmologischen Konstante korrekter anwenden.
Albert Einstein hat diesen "Änderungsantrag" nicht sofort akzeptiert. Die zuvor erwähnte Hubble-Entdeckung diente der Rettung dieses neuen Modells. Die Streuung von Galaxien bewies unbestreitbar die Tatsache der Expansion des Universums. Also musste Einstein seinen Fehler zugeben. Jetzt hatte das Universum ein bestimmtes Alter, das streng von der Hubble-Konstante abhängt, die die Geschwindigkeit seiner Expansion kennzeichnet.
Weiterentwicklung der Kosmologie
Als Wissenschaftler versuchten, diese Frage zu lösen, wurden viele andere wichtige Komponenten des Universums entdeckt und verschiedene Modelle entwickelt. So führte Georgy Gamov 1948 die Hypothese "über ein heißes Universum" ein, die sich später in die Urknalltheorie verwandelte. Die Entdeckung der Reliktstrahlung im Jahr 1965 bestätigte seine Vermutungen. Astronomen konnten nun das Licht beobachten, das von dem Moment an kam, als das Universum transparent wurde.
Dunkle Materie, 1932 von Fritz Zwicky vorhergesagt, wurde 1975 bestätigt. Dunkle Materie erklärt tatsächlich die Existenz von Galaxien, Galaxienhaufen und dem Universum selbst als Ganzes. So erfuhren Wissenschaftler, dass der größte Teil der Masse des Universums völlig unsichtbar ist.
Woraus das Universum besteht
Schließlich wurde 1998 bei einer Untersuchung der Entfernung zu Supernovae vom Typ Ia entdeckt, dass sich das Universum mit Beschleunigung ausdehnt. Dieser nächste Wendepunkt in der Wissenschaft führte zu einem modernen Verständnis der Natur des Universums. Der von Einstein eingeführte und von Friedman widerlegte kosmologische Koeffizient fand erneut seinen Platz im Modell des Universums. Das Vorhandensein des kosmologischen Koeffizienten (kosmologische Konstante) erklärt seine beschleunigte Expansion. Um das Vorhandensein einer kosmologischen Konstante zu erklären, wurde das Konzept der Dunklen Energie eingeführt - ein hypothetisches Feld, das den größten Teil der Masse des Universums enthält.
Das aktuelle Modell des Universums wird auch als ΛCDM-Modell bezeichnet. Der Buchstabe "Λ" bezeichnet das Vorhandensein einer kosmologischen Konstante, die die beschleunigte Expansion des Universums erklärt. CDM bedeutet, dass das Universum mit kalter dunkler Materie gefüllt ist. Jüngste Studien zeigen, dass die Hubble-Konstante etwa 71 (km / s) / Mpc beträgt, was dem Alter des Universums von 13,75 Milliarden Jahren entspricht. Wenn man das Alter des Universums kennt, kann man die Größe seines beobachtbaren Bereichs abschätzen.
Evolution des Universums
Nach der Relativitätstheorie können Informationen über ein Objekt den Betrachter nicht mit einer Geschwindigkeit erreichen, die größer als die Lichtgeschwindigkeit (299792458 km / s) ist. Es stellt sich heraus, dass der Betrachter nicht nur ein Objekt sieht, sondern seine Vergangenheit. Je weiter das Objekt von ihm entfernt ist, desto weiter entfernt sieht es aus. Wenn wir zum Beispiel den Mond betrachten, sehen wir, was es vor etwas mehr als einer Sekunde war, die Sonne - vor mehr als acht Minuten, die nächsten Sterne - Jahre, Galaxien - vor Millionen von Jahren usw. In Einsteins stationärem Modell hat das Universum keine Altersgrenze, was bedeutet, dass seine beobachtbare Region auch durch nichts begrenzt ist. Der mit immer fortschrittlicheren astronomischen Instrumenten bewaffnete Beobachter wird immer weiter entfernte und antike Objekte beobachten.
Wir haben ein anderes Bild mit dem modernen Modell des Universums. Ihr zufolge hat das Universum ein Alter und damit eine Beobachtungsgrenze. Das heißt, seit der Geburt des Universums hätte kein Photon Zeit gehabt, eine Entfernung von mehr als 13,75 Milliarden Lichtjahren zurückzulegen. Es stellt sich heraus, dass wir feststellen können, dass das beobachtbare Universum vom Beobachter durch eine kugelförmige Region mit einem Radius von 13,75 Milliarden Lichtjahren begrenzt ist. Dies ist jedoch nicht ganz richtig. Vergessen Sie nicht die Erweiterung des Weltraums. Bis das Photon den Betrachter erreicht, wird das Objekt, das es emittiert hat, 45,7 Milliarden sv von uns entfernt sein. Jahre alt. Diese Größe ist der Horizont der Teilchen und die Grenze des beobachtbaren Universums.
Die Größe des beobachtbaren Universums wird also in zwei Typen unterteilt. Sichtbare Größe, auch Hubble-Radius genannt (13,75 Milliarden Lichtjahre). Und die reale Größe, genannt Teilchenhorizont (45,7 Milliarden Lichtjahre). Im Wesentlichen charakterisieren diese beiden Horizonte überhaupt nicht die tatsächliche Größe des Universums. Erstens hängen sie von der Position des Beobachters im Raum ab. Zweitens ändern sie sich im Laufe der Zeit. Im Fall des ΛCDM-Modells dehnt sich der Partikelhorizont mit einer Geschwindigkeit aus, die größer als der Hubble-Horizont ist. Die Frage, ob sich dieser Trend in Zukunft ändern wird, gibt die moderne Wissenschaft keine Antwort. Wenn wir jedoch annehmen, dass sich das Universum mit Beschleunigung weiter ausdehnt, verschwinden alle Objekte, die wir jetzt früher oder später sehen, aus unserem "Sichtfeld".
Derzeit ist das am weitesten entfernte Licht, das von Astronomen beobachtet wird, die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Wissenschaftler sehen das Universum so, wie es 380.000 Jahre nach dem Urknall war. In diesem Moment hat sich das Universum so stark abgekühlt, dass es freie Photonen emittieren konnte, die heute mit Hilfe von Radioteleskopen eingefangen werden. In jenen Tagen gab es im Universum keine Sterne oder Galaxien, sondern nur eine feste Wolke aus Wasserstoff, Helium und einer unbedeutenden Menge anderer Elemente. Aus den in dieser Wolke beobachteten Inhomogenitäten bilden sich anschließend galaktische Cluster. Es stellt sich heraus, dass genau die Objekte, die aus den Inhomogenitäten der Reliktstrahlung gebildet werden, dem Partikelhorizont am nächsten liegen.
Wahre Grenzen
Ob das Universum wahre, nicht beobachtbare Grenzen hat, ist immer noch Gegenstand pseudowissenschaftlicher Vermutungen. Auf die eine oder andere Weise konvergiert jeder an der Unendlichkeit des Universums, aber sie interpretieren diese Unendlichkeit auf völlig unterschiedliche Weise. Einige betrachten das Universum als mehrdimensional, wobei unser „lokales“dreidimensionales Universum nur eine seiner Schichten ist. Andere sagen, dass das Universum fraktal ist - was bedeutet, dass unser lokales Universum ein Teilchen eines anderen sein kann. Vergessen Sie nicht die verschiedenen Modelle des Multiversums mit seinen geschlossenen, offenen, parallelen Universen und Wurmlöchern. Und es gibt viele, viele verschiedene Versionen, deren Anzahl nur durch die menschliche Vorstellungskraft begrenzt ist.
Wenn wir jedoch den kalten Realismus einschalten oder uns einfach von all diesen Hypothesen entfernen, können wir davon ausgehen, dass unser Universum ein unendlich homogenes Repository aller Sterne und Galaxien ist. Darüber hinaus werden an jedem sehr weit entfernten Punkt, seien es Milliarden von Gigaparsecs von uns entfernt, alle Bedingungen genau gleich sein. Zu diesem Zeitpunkt gibt es genau den gleichen Horizont von Partikeln und die Hubble-Kugel mit der gleichen Reliktstrahlung an ihrem Rand. Es wird die gleichen Sterne und Galaxien geben. Interessanterweise widerspricht dies nicht der Expansion des Universums. Schließlich dehnt sich nicht nur das Universum aus, sondern auch sein Raum. Die Tatsache, dass das Universum im Moment des Urknalls von einem Punkt aus entstanden ist, zeigt nur, dass die unendlich kleinen (praktisch null) Dimensionen, die damals waren, jetzt unvorstellbar groß geworden sind. Im Folgenden werden wir nur diese Hypothese verwenden, um dies sicherzustellendas versteht klar die Größe des beobachtbaren Universums.
Visuelle Darstellung
Verschiedene Quellen bieten alle Arten von visuellen Modellen, mit denen Menschen die Größe des Universums verstehen können. Es reicht uns jedoch nicht aus zu erkennen, wie groß der Kosmos ist. Es ist wichtig zu verstehen, wie sich Konzepte wie der Hubble-Horizont und der Partikelhorizont tatsächlich manifestieren. Stellen wir uns dazu Schritt für Schritt unser Modell vor.
Vergessen wir, dass die moderne Wissenschaft nichts über die "fremde" Region des Universums weiß. Wenn Sie die Versionen über das Multiversum, das fraktale Universum und seine anderen "Sorten" verwerfen, stellen Sie sich vor, dass es einfach unendlich ist. Wie bereits erwähnt, widerspricht dies nicht der Erweiterung ihres Raums. Berücksichtigen wir natürlich die Tatsache, dass die Hubble-Kugel und die Teilchenkugel 13,75 bzw. 45,7 Milliarden Lichtjahre betragen.
Die Größe des Universums
Versuchen wir zunächst zu erkennen, wie groß die universelle Skala ist. Wenn Sie um unseren Planeten gereist sind, können Sie sich gut vorstellen, wie groß die Erde für uns ist. Stellen wir uns unseren Planeten nun als ein Buchweizenkorn vor, das um eine Wassermelonen-Sonne kreist, die halb so groß wie ein Fußballfeld ist. In diesem Fall entspricht die Umlaufbahn von Neptun der Größe einer kleinen Stadt, der Region der Oort-Wolke zum Mond, der Region der Grenze des Einflusses der Sonne auf den Mars. Es stellt sich heraus, dass unser Sonnensystem genauso viel größer als die Erde ist wie der Mars größer als Buchweizen! Dies ist jedoch nur der Anfang.
Stellen wir uns nun vor, dass dieser Buchweizen unser System sein wird, dessen Größe ungefähr einer Parsec entspricht. Dann hat die Milchstraße die Größe von zwei Fußballstadien. Aber auch das wird uns nicht reichen. Wir müssen die Milchstraße auf einen Zentimeter reduzieren. Es ähnelt etwas Kaffeeschaum, der in einem Whirlpool mitten im kaffeeschwarzen intergalaktischen Raum eingewickelt ist. Zwanzig Zentimeter davon entfernt befindet sich dieselbe spiralförmige "Krume" - der Andromeda-Nebel. Um sie herum wird ein Schwarm kleiner Galaxien aus unserem lokalen Cluster sein. Die scheinbare Größe unseres Universums wird 9,2 Kilometer betragen. Wir sind zu einem Verständnis der universellen Dimensionen gekommen. Innerhalb der universellen Blase
Es reicht uns jedoch nicht aus, die Skala selbst zu verstehen. Es ist wichtig, die Dynamik des Universums zu verstehen. Stellen wir uns als Riesen vor, für die die Milchstraße einen Zentimeter Durchmesser hat. Wie bereits erwähnt, befinden wir uns in einer Kugel mit einem Radius von 4,57 und einem Durchmesser von 9,24 Kilometern. Stellen wir uns vor, wir können in dieser Sphäre schweben, reisen und in einer Sekunde ganze Megaparsec überwinden. Was werden wir sehen, wenn unser Universum unendlich ist?
Natürlich wird es vor uns unendlich viele Arten von Galaxien geben. Elliptisch, spiralförmig, unregelmäßig. Einige Bereiche werden voller Menschen sein, andere werden leer sein. Das Hauptmerkmal wird sein, dass sie visuell alle bewegungslos sind, während wir bewegungslos sind. Aber sobald wir einen Schritt machen, werden sich die Galaxien selbst bewegen. Wenn wir zum Beispiel das mikroskopische Sonnensystem in der Zentimetermilch sehen können, können wir seine Entwicklung beobachten. Wenn wir uns 600 Meter von unserer Galaxie entfernen, sehen wir zum Zeitpunkt der Bildung den Protostern Sonne und die protoplanetare Scheibe. Wenn wir uns ihm nähern, werden wir sehen, wie die Erde erscheint, das Leben entsteht und der Mensch erscheint. Ebenso werden wir sehen, wie sich Galaxien verändern und bewegen, wenn wir uns entfernen oder ihnen nähern.
Je weiter entfernte Galaxien wir betrachten, desto älter werden sie für uns sein. Die am weitesten entfernten Galaxien werden sich also weiter als 1300 Meter von uns entfernt befinden, und an der Wende von 1380 Metern werden wir die Reliktstrahlung sehen. Diese Distanz wird für uns zwar imaginär sein. Wenn wir uns jedoch der Reliktstrahlung nähern, werden wir ein interessantes Bild sehen. Natürlich werden wir beobachten, wie sich Galaxien aus der ursprünglichen Wasserstoffwolke bilden und entwickeln. Wenn wir eine dieser gebildeten Galaxien erreichen, werden wir verstehen, dass wir nicht 1,375 Kilometer überwunden haben, sondern alle 4,57.
Downsizing
Infolgedessen werden wir noch größer. Jetzt können wir ganze Hohlräume und Wände in die Faust legen. Wir befinden uns also in einer eher kleinen Blase, aus der man nicht herauskommen kann. Der Abstand zu Objekten am Rand der Blase nimmt nicht nur zu, wenn sie näher kommen, sondern die Kante selbst driftet unendlich. Dies ist der springende Punkt der Größe des beobachtbaren Universums.
Egal wie groß das Universum ist, für den Betrachter bleibt es immer eine begrenzte Blase. Der Beobachter wird immer im Zentrum dieser Blase sein, tatsächlich ist er ihr Zentrum. Beim Versuch, an ein Objekt am Rand der Blase zu gelangen, verschiebt der Beobachter seine Mitte. Wenn es sich dem Objekt nähert, bewegt sich dieses Objekt immer weiter vom Rand der Blase weg und ändert sich gleichzeitig. Beispielsweise verwandelt es sich aus einer formlosen Wasserstoffwolke in eine vollwertige Galaxie oder weiter in einen Galaxienhaufen. Außerdem erhöht sich der Pfad zu diesem Objekt, wenn Sie sich ihm nähern, da sich der umgebende Raum selbst ändert. Sobald wir dieses Objekt erreicht haben, bewegen wir es einfach vom Rand der Blase in die Mitte. Am Rande des Universums flackert auch die Reliktstrahlung.
Wenn wir davon ausgehen, dass sich das Universum weiter mit einer beschleunigten Geschwindigkeit ausdehnen wird, dann im Zentrum der Blase und der Wickelzeit für Milliarden, Billionen und noch höhere Ordnungen von Jahren, werden wir ein noch interessanteres Bild bemerken. Obwohl unsere Blase auch an Größe zunimmt, entfernen sich ihre mutierenden Komponenten noch schneller von uns und verlassen den Rand dieser Blase, bis jedes Teilchen des Universums in seiner einsamen Blase verstreut herumwandert, ohne mit anderen Teilchen interagieren zu können.
Die moderne Wissenschaft hat also keine Informationen darüber, was die wirklichen Dimensionen des Universums sind und ob es Grenzen hat. Wir wissen jedoch mit Sicherheit, dass das beobachtbare Universum eine sichtbare und wahre Grenze hat, den Hubble-Radius (13,75 Milliarden Lichtjahre) bzw. den Teilchenradius (45,7 Milliarden Lichtjahre). Diese Grenzen hängen vollständig von der Position des Beobachters im Raum ab und dehnen sich im Laufe der Zeit aus. Wenn sich der Hubble-Radius streng mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, wird die Ausdehnung des Partikelhorizonts beschleunigt. Die Frage, ob sich die Beschleunigung des Teilchenhorizonts weiter fortsetzt und ob er sich nicht zur Kompression ändert, bleibt offen.
