Das Universum dehnte sich einst so schnell aus, dass die Bewegungsgeschwindigkeit seiner Teile die Lichtgeschwindigkeit überstieg. Das gleiche passiert jetzt, viele konzentrieren sich auf die Tatsache, dass sich unser Universum im Stadium der Inflation unmittelbar nach seiner Geburt schneller ausdehnte als die Lichtgeschwindigkeit. Und obwohl man denken könnte, dass ein solches Verhalten dem Universum nicht inhärent ist, geschieht es jetzt. Das heißt, wenn Sie 2 Punkte auswählen, die ausreichend voneinander entfernt sind, stellt sich heraus, dass sie schneller divergieren als die Lichtgeschwindigkeit. Dies ist auf die Erweiterung des Raums zwischen diesen Punkten zurückzuführen.
Das Universum hat sich also erweitert und wächst weiter schneller als die Lichtgeschwindigkeit. Aber widerspricht dies nicht der speziellen Relativitätstheorie, nach der nichts die Lichtgeschwindigkeit überschreiten kann? Nicht wirklich. Ein Objekt kann sich im Raum nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, der Raum selbst kann sich jedoch nach Wunsch ausdehnen. Durch das Studium des Nachthimmels mit dem Hubble-Teleskop haben wir gelernt, dass sich unser Universum ausdehnt. Er stellte fest, dass sie sich umso schneller von der Erde entfernen, je weiter sie von der Erde entfernt sind.
Stellen Sie sich einen Punkt vor, der so weit entfernt ist, dass er sich ungefähr mit Lichtgeschwindigkeit entfernt, und ähnliche Punkte befinden sich überall um uns herum in derselben Entfernung. Dies bildet eine Kugel, die Hubble-Kugel genannt wird. Alles außerhalb davon bewegt sich schneller von uns weg als die Lichtgeschwindigkeit. Es scheint offensichtlich, dass wir das Licht, das von diesen Objekten kommt, aufgrund der hohen Geschwindigkeit ihrer Bewegung niemals sehen können. In Wirklichkeit ist es jedoch nicht so, wir sehen diese Objekte.
Stellen Sie sich eine Galaxie vor, um zu verstehen, wie dies funktioniert. Außerhalb der Hubble-Kugel bewegt sie sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit von uns weg und befindet sich aus unserer Sicht im Bereich der überluminalen Bewegung. Das auf uns ausstrahlende Licht wird sich also im Laufe der Zeit tatsächlich von uns entfernen. Es klingt jedoch nicht sehr ermutigend, da sich die Hubble-Kugel aufgrund der beschleunigten Ausdehnung des Raums vergrößert. Wenn sie schneller wächst als sich entfernt, kann das Licht irgendwann den Bereich der überluminalen Bewegung verlassen, sich in der Kugel wiederfinden und sich nähern zu uns. So können wir es sehen. Wir werden eine ferne Galaxie sehen, die zu diesem Zeitpunkt natürlich noch weiter entfernt sein wird als die Hubble-Kugel, aber nachdem wir ihr Licht gesehen haben, werden wir wissen, dass sie dort ist. Das ist erstaunlich! Und noch einige dieser PhotonenWas wir jetzt sehen, erschien in den ersten fünf Milliarden Jahren des Universums. Die Bereiche des Weltraums, aus denen sie stammten, bewegten sich bereits schneller als die Lichtgeschwindigkeit und bewegten sich von uns weg. Die Quellen dieser Photonen gehen zurück und sind immer schneller als die Lichtgeschwindigkeit von uns zurückgegangen. Ihr Licht erreichte unsere Hubble-Sphäre und schließlich sogar uns selbst, damit wir sie sehen können.
Somit ist das beobachtbare Universum größer als unsere Hubble-Sphäre. Es ist begrenzt durch das, was wir den Teilchenhorizont nennen. Die Entfernung dazu hängt von der Zeit ab, zu der das Licht uns seit Beginn der Zeit erreichen musste, was nach unseren Berechnungen 13,8 Milliarden Jahre beträgt. Während sich das Universum ausdehnt und sich ständig beschleunigt, übersteigt der Abstand zwischen einigen Objekten 13,8 Milliarden Lichtjahre. Der Radius des beobachtbaren Universums beträgt übrigens 46 Milliarden Lichtjahre, sein Durchmesser beträgt ungefähr 93 Milliarden Lichtjahre. Es enthält eine große Anzahl von Objekten, die für uns sichtbar sind, und vor 13,8 Milliarden Jahren wurden alle Objekte, einschließlich unsichtbarer Objekte, zu einem unendlich kleinen Punkt komprimiert, den wir Singularität nennen.
Aber all dies wäre so, wenn das Universum eine Grenze hätte. Denn wenn das Universum unendlich ist, war es immer unendlich. Dies bedeutet, dass der Urknall buchstäblich überall passiert ist. Also, da das Universum immer unendlich war, wo dehnt es sich aus? Es muss sich nirgendwo ausdehnen, es dehnt sich nur in sich selbst aus. Dies ist die Essenz der Unendlichkeit, das Universum ist grenzenlos.
