Mekkora a világegyetem?

Ahogy Digo írja. Univerzumunk életkora kb. 13,7mrd év, ami azt is jelenti, hogy a 13,7mrd fényévnél távolabbi dolgok fényének még nem volt elegendő ideje arra, hogy eljusson Földünkre. Mivel megfigyeléseink és jelenlegi ismereteink szerint a fénysebességnél gyorsabban semmi sem képes terjedni (információ sem), ezért Világegyetemünket egy fénysebességgel táguló, jelenleg 13,7mrd fényév sugarú gömb jelenti számunkra.

Ennél a valós világ valószínűleg nagyobb, legalábbis bizonyos jelek erre engednek következtetni. Ám a fizika törvényei (egyelőre) gátat szabnak annak, hogy az Univerzumunk határainál távolabbi dolgokról bármiféle közvetlen információt tudjunk szerezni.

HA pontosan lehetne mérni a galaxisok eloszlását a távolságuk függvényében, akkor ebből kiszámítható lenne a világegyetem mérete.

A látóhatáron túli része is.

Végtelen. Ez azt jelenti, hogy bármennyire is fejlődik a tudomány, és vele együtt a műszereink érzékelő képessége, nem lesz olyan, hogy hoppá, ezzel a műszerrel felütköztünk, "látjuk" a véget.

Az univerzum nem 13,7 milliárd év életkorú, hanem a mai képességeink szerint ilyen távolságból érkező jeleket vagyunk még képesek megkülönböztetni, mérni. Kétségtelen, ez azt jelenti, hogy "onnan" a jel ennyi idővel ezelőtt indult, tehát ekkor már volt univerzum, de ez akkor sem időtáv, hanem tértáv.

"HA pontosan lehetne mérni a galaxisok eloszlását a távolságuk függvényében, akkor ebből kiszámítható lenne a világegyetem mérete.

A látóhatáron túli része is"

Ez egy nagyon érdekes kijelentés, tudnád részletezni?

#4-es, nem végtelen és 13.7 milliárd év az életkora (pontosabban 13.82 a jelenlegi ismeretek szerint).

Ezt a tágulása üteméből ki lehet számolni nagyjából pontosan.

Kedves Digo, egyfelől a világegyetem méretét nem időben, hanem térben mérjük. Másfelől a világegyetem mérete nem függ az emberiség ismereteitől. Márpedig úgy 100 évvel ezelőtt a mostaninak fele sem volt (annyira voltunk képesek mérni). És száz év múlva vélhetően nem száz évvel többet leszünk képesek mérni.

Amikor a világegyetem egy jelenségét észleljük, más észlelésekkel összevetve számoljuk ki a tőlünk mért távolságot. Általában elektromágneses jeleket észlelünk, ezért fogalmazhatunk úgyis, hogy a jel arról a helyről annyi idővel korábban indult - vagyis a kibocsátó objektum akkor létezett. De az alapkérdés a térbeli méretre vonatkozott.

Jók a válaszok, de pontosítanék pár dolgot:

Digo: nem a műszereink nem látnak egy határnál tovább, hanem konkrétan nem érkezik információ hozzánk egy bizonyos határnál messzebbről. Valószínűleg te is így gondoltad, csak azért emelem ki, nehogy valaki félreértse.

Sceptic: valóban igaz, hogy a 13,7 milliárd éve elindult jeleket vagyunk képesek még épp fogni. Azonban azalatt a 13,7 milliárd év alatt, mialatt ezek a jelek elértek hozzánk, már jócskán tágult az Univerzum. Azok a galaxisok, amiket az észlelhetőségi határon, tehát 13,7 milliárd fényév távolságban látunk ma, azok valójában (ha jól emlékszem) körülbelül 40 milliárd fényévnyire vannak már. Tehát gyakorlatilag egy 40 milliárd fényév sugarú gömbnek látjuk a különböző mértékű múltját.

#4: neked is mondom, hogy nem a műszereinken múlik, hogy "csak addig látunk el". A kulcs a kérdéshez az univerzum metrikus tágulása. Ennek zanzásított lényege az, hogy maga a tér tágul, "nyúlik" mindenütt, egyenletesen. Ennek következménye az, hogy minél messzebb van tőlünk valami, annál gyorsabban távolodik tőlünk (ha nagy léptékben nézzük a világegyetemet, ahol nem zavarnak be a lokális gravitációs hatások). A tágulás uniform, tehát bármelyik pontból nézve azonos, minden távolodik mindentől, minél távolabb van, annál gyorsabban. Azok a galaxishalmazok, amik 13,7 milliárd fényévre vannak, már majdnem fénysebességgel távolodnak tőlünk, a fényük nagyon erősen eltolódva a vörös felé még éppen képes (volt) elérni hozzánk. Ami ezeken túl van, az azért nem látható, mert a köztünk lévő tér tágulása olyan ütemben növeli a közöttünk lévő út hosszát, hogy a felénk induló fény sosem ér el ide, sőt, a Föld "irányába induló" fotonok egyre távolodnak tőlünk. Ezek a galaxisok, galaxishalmazok fénysebességnél gyorsabban távolodnak tőlünk, ám anélkül, hogy bármi bárhol fénysebességnél gyorsabban haladna, tehát a relativitáselmélet nem sérül.

[link]

A kérdésre válaszolva: ha jól tudom, nincs egyértelműen megállapítva az, hogy az univerzum végtelen-e vagy sem, de (,megintcsak, ha jól tudom,) valószínűsítik, hogy véges tömeggel és véges kiterjedéssel rendelkezik.

Azonban nincs semmiféle "határ", nincs olyan pont, ahol nem lehet továbbmenni. Szépen kifejezve azt mondhatjuk, hogy az univerzum minden bizonnyal véges, de határtalan.

Képzelj el egy lufit, amin egy hangya rohangál körbe-körbe! A lufi felülete kétdimenziós, és egyértelműen véges, hisz meg lehet mérni, ki lehet számítani a területét. De hol van a "vége"? Bármeddig futkoz az együgyű lény, nem fog elérni egy határhoz, ahol nem mehet tovább. A lufi felszíne véges és határtalan, csakúgy, mint a világegyetem. A lufi esetében ez azért van, mert a kétdimenziós felszíne önmagába záródik a harmadik térdimenzióban (ezért a lufinak van görbülete, "belseje" és "külseje" is), az univerzum háromdimeziós tere ugyanígy záródik önmagába a negyedik térdimenzióban, bár ezt nyilván a három dimenzióhoz szokott agyunkkal nem annyira könnyű elképzelni. A lényeg, hogy ha valami hiperszuper űrhajóval száguldoznál az űrben, akkor sem érnél el semmilyen határt, hanem visszaérnél oda, ahonnan elindultál :)

Ha pontatlanságot vagy hülyeséget találtok abban, amit írok, ne habozzatok!

Ignoramus

Jókat írtál, de egy "apró" pontosítást, ha megengedsz:

"az univerzum minden bizonnyal véges, de határtalan.

Képzelj el egy lufit, amin egy hangya rohangál körbe-körbe! A lufi felülete kétdimenziós, és egyértelműen véges, hisz meg lehet mérni, ki lehet számítani a területét. De hol van a "vége"? Bármeddig futkoz az együgyű lény, nem fog elérni egy határhoz, ahol nem mehet tovább. A lufi felszíne véges és határtalan, csakúgy, mint a világegyetem. A lufi esetében ez azért van, mert a kétdimenziós felszíne önmagába záródik a harmadik térdimenzióban (ezért a lufinak van görbülete, "belseje" és "külseje" is), az univerzum háromdimeziós tere ugyanígy záródik önmagába a negyedik térdimenzióban"

Nos, jelenlegi ismereteink szerint ez bizony nem így van. Ez ugye, akkor lenne így, ha az Univerzumban található anyag mennyisége és annak eloszlása meghaladná a kritikus sűrűséget, ez esetben lenne érvényes a Riemann-féle geometria, vagyis Univerzumunk zárt volna.

Mai tudásunk szerint viszont, a világegyetem jó közelítéssel sík.