Radius of Observable Universe

Aktuell ist die beste Schätzung darüber wann der Urknall stattgefunden hat,

und hierbei sollte wieder einmal erwähnt werden, dass diese Bezeichnung eher unpassend ist, denn es lässt den Eindruck entstehen,

dass es eine Art von Explosion war, aber in Wirklichkeit war es nur eine Expansion vom Raum.

Als der Raum tatsächlich angefangen hat sich von einer Singularität auszudehnen.

Wie dem auch sei, die beste Schätzung beläuft sich darauf,

dass er vor 13.7 Milliarden Jahren stattgefunden hat, und obwohl man es gewohnt ist

mit Zahlen im Milliardenbereich zu arbeiten, besonders wenn man von

großen Mengen von Geld oder sonst irgendetwas spricht, ist es ein unglaublich langer Zeitraum.

Es mag so vorkommen als könnte man es nachvollziehen, aber in Wirklichkeit

kann man das nicht wirklich. In zukünftigen Videos werde ich

über verschiedene Zeiträume sprechen, so dass ihr wirklich nachvollziehen könnt,

oder eher ansatzweise nachvollziehen könnt, oder noch besser nachvollziehen könnt,

dass man es NICHT nachvollziehen KANN wie lang 13.7 Milliarden Jahre tatsächlich sind.

Und ich möchte noch einmal verdeutlichen,

dass dies die aktuell beste Schätzung ist. Selbst während meiner Lebenspanne, selbst

während der Zeit in der ich über den Urknall bescheid wusste und ich

dem Thema Aufmerksamkeit schenkte was die beste Schätzung war

hat sich diese Zahl bereits oft verändert, also ich vermute,

dass in Zukunft diese Zahl noch genauer werden wird

oder sich abermals verändern wird.

Trotzdem ist dies aktuell unsere beste Schätzung. Nun möchte ich darauf eingehen

was uns das über die Größe des

beobachtbaren Universums sagt.

Also, wenn die Expansion vor 13.7 Milliarden Jahren begonnen hat...

[und] alles von dem wir wissen in unserem 3-dimensionalen Universum

in einem einzigen Punkt war,

dann ist das weiteste das ein Photon, das uns jetzt erreicht, reisen konnte...

(also unser Auge ist...)

(also sagen wir einfach das ist mein Auge genau hier)

(und das sind meine Augenbrauen, ungefähr so)

dann ist das längste was ein Photon,

das genau in diesem Moment mein Auge erreicht, oder vielleicht

erreicht es auch die Linse eines Teleskops,

die längste Zeit die dieses Photon durch den Raum reisen konnte

beträgt 13.7 Milliarden Jahre.

Also es könnte für 13.7 Milliarden Jahre unterwegs gewesen sein.

Also wenn wir uns die Darstellung

(die ich glaube 2 oder 3 Videos her ist)

des beobachtbaren Universums ansehen,

Ich hab sie gemalt, es war ein Kreis.

Es war dieser Kreis.

Und wenn wir Licht sehen das von diesen

fernen Objekten kommt dann gelangt das Licht hier zu uns,

das ist wo wir sind. Das ist wo in der Darstellung schätze ich das entfernte Objekt war,

aber das Licht von diesem entfernten Objekt glangt erst jetzt zu uns.

Und dieses Licht brauchte 13.7 Milliarden Jahre um zu uns zu gelangen.

Aber wo ich zögern muss,

da wir über so immense Distanzen reden

und auch solche immensen Zeitspannen... über die

sich auch der Raum selbst vergrößert, werden wir merken,

dass man nicht sagen kann, dass dieses Objekt hier drüben

nicht unbedingt...

dieses Objekt ist NICHT

(und ich werde es hier in Großschrift schreiben)

dieses Objekt ist NICHT 13.7 Milliarden Lichtjahre weit weg.

Wenn wir über kleinere Zeitspannen reden,

oder auch über kleinere Distanzen,

kann man diese Zeit ungefähr als Distanz nehmen.

Die Expansion des Universums selbst

würde dann keinen großen Unterschied machen.

Und lasst es mich noch einmal klar machen.

Ich spreche von dem Objekt hier drüben,

aber wir können ebenfalls über diesen Ort im Raum sprechen.

Und dieser Ort (und ich sollte eigentlich sagen,

"Dieser Ort in der Raumzeit."

denn wir betrachten diesen Punkt auch zu einem bestimmten Zeitpunkt.)

Aber dieser Ort ist nicht 13.7 Milliarden Lichtjahre

entfernt von unserem derzeitigen Standpunkt.

Und es gibt mehrere Gründe warum man sich darüber Gedanken machen sollte.

Erst einmal, denkt drüber nach.

Dieses Licht wurde vor 13.7 Milliarden Jahren abgestrahlt.

Als dieses Licht losgeschickt wurde waren wir noch viel näher an diesem Ort.

Dieser Ort war sehr viel näher zu diesem Standpunkt.

Unser Standpunkt im Universum heute

war viel näher zu diesem Ort im Universum.

Ein anderer Punkt ist, lasst es mich kurz zeichnen.

Also nehmen wir an wir sind 300.000 Jahre

nach der ursprünglichen Expansion der Singularität.

Also wir sind in einem nur 300.000 Jahre alten Universum.

Also dies ist ungefähr 300.000 Jahre

nach der 'Geburt' des Universums, ich denke so kann man es sich vorstellen.

Und nun sagen wir, dass dieser Punkt - Nun erst einmal

zu diesem Zeitpunkt haben sich die Dinge noch nicht

sehr weit voneinander unterschieden.

Wir werden genauer darauf eingehen wenn wir über

die Kosmische Hintergrundstrahlung reden,

aber zu diesem Zeitpunkt war das Universum

noch fast aus komplett gleichförmig verteiltem

extrem heißen Plasma aus Wasserstoff.

Und wir werden darüber reden - es hat

Mikrowellenstrahlung abgestrahlt, und wir werden

in einem zukünftigen Video genauer darauf eingehen.

Aber lasst uns erst einmal auf 2 Sachen in diesem noch jungen Universum eingehen.

Also in diesem frühen Universum, sagen wir mal wir haben diesen Punkt,

und außerdem den Ort

an dem wir jetzt sind.

Ich werde unseren Standpunkt jetzt mal nicht in die Mitte setzen,

denn ich denke es macht es einfacher zu visualisieren,

wenn er nicht in der Mitte ist.

Nun, wenn man zu diesem Zeitpunkt im Universum

wenn man in der Lage wäre einfach einen Entfernungsmesser

zu nehmen und die Distanz messen könnte,

dann würde man diese Distanz mit

ungefähr 30 Millionen Lichtjahre messen.

Und nehmen wir an zu diesem Zeitpunkt gibt

dieser [rote] Punkt hier

ein Photon ab, vielleicht eins im Mikrowellenbereich,

und wir wissen, dass dieses Photon im Mikrowellenbereich abgegeben wurde.

Also es gibt dieses Photon ab.

Dieses Photon bewegt sich nun mit Lichtgeschwindigkeit,

denn es IST Licht.

Also wird das Photon zu sich selbst sagen:

"Ach weißt du, es sind nur 30 Millionen Lichtjahre."

"Das geht noch, ich werd in ca."

"30 Millionen Jahren ankommen."

Also - ich möchte es dabei recht einfach machen.

Die Rechnung ist eigentlich weitaus komplizierter als wie ich sie hier machen werde,

aber ich möchte euch einfach einmal zeigen

was hier genau vor sich geht.

Also nehmen wir an das Photon sagt

"In ungefähr 10 Millionen Jahren sollte ich"

"ungefähr dort an diesem Ort sein"

"und damit ungefähr ein Drittel der gesamten Distanz hinter mir haben."

Aber was passiert wirklich über den Zeitraum von 10 Millionen Jahren?

Nun, über diesen Zeitraum, von 10 Millionen Jahren,

wird sich das Universum etwas weiter ausgedehnt haben.

Es wird sich vielleicht sogar sehr viel mehr ausgedehnt haben

Also lasst mich dieses weiter ausgedehnte Universum malen.

Also nach 10 Millionen Jahren sieht das Universum

vielleicht ungefähr so aus.

(Eigentlich wirds vermutlich sogar noch größer als das sein.)

(Lasst es mich besser so zeichnen.)

Nach 10 Millionen Jahren

hat sich das Universum vielleicht um eine recht große Menge ausgedehnt haben.

Also das ist ungefähr 10 Millionen Jahre später.

Was auf der astronomischen Skala

immer noch ein sehr sehr junges Universum bedeutet,

denn wir reden hier von 13.7 Milliarden Jahren.

Also nehmen wir an 10 Millionen Jahre sind vergangen.

Das Universum hat sich weiter ausgedehnt.

unster Standpunkt an dem wir uns in der Gegenwart befinden,

ist nun hier drüben.

Und der Ort wo das Photon

abgegeben wurde ist jetzt

ungefähr hier.

Und das photon hatte gesagt "Ok"

"Ich werd in ungefähr 10 Millionen Jahren ungefähr hier sein."

Und wie gesagt ich mache das hier nur sehr grob und

auf eine stark vereinfachte Art, denn ich möchte euch nur zeigen was ungefähr passiert.

Also dieser Ort wo das Photon nach

10 Millionen Jahren sein wollte

ist nun ungefähr hier.

Das gesamte Universum hat sich vergrößert. Alle Orte haben sich voneinander entfernt.

Also was genau ist hier wirklich passiert?

Das Universum hat sich ausgedehnt.

Diese Distanz war früher 30 Millionen Lichtjahre -

und wie gesagt ich nehme nur grob geschätzte Zahlen -

und sie ist jetzt - wie gesagt es ist nur um

euch eine ungefähre Vorstellung zu geben was tatsächlich passiert -

Diese Distanz ist nun größer als 30 Millionen Lichtjahre,

zum Beispiel 100 Millionen.

Also diese Distanz ist jetzt 100 Millionen Lichtjahre.

Das Universum dehnt sich aus.

Das heißt der Raum vergrößert sich.

Ihr könnt es euch etwas vorstellen wie ein Trampolin,

oder wie die Oberfläche eines Ballons, der sich aufbläht.

Und nun ist dieser Ort wo das Licht nach 10 Millionen Jahren ist,

denn es ist ja nun für 10 Millionen Jahre gereist,

aber es hat sich deutlich weiter vom Ursprung entfernt als 10 Millionen Lichtjahre.

Es hat sich jetzt - diese Distanz kann jetzt

im Bereich von ungefähr 30 Millionen Lichtjahren liegen.

Die Zahl ist natürlich nicht exakt.

Ich habs nicht ausgerechnet, nur ungefähr geschätzt.

Aber der Punkt ist - also, das Licht hat 30 Millionen Lichtjahre hinter sich.

Und eigentlich sollte ich nicht

die selbe Proportion benutzen, denn die Distanz die es zurückgelegt hat

und die Distanz die es noch zurücklegen muss

ist aufgrund der Ausdehnung nicht absolut linear.

Zumindest wenn ich darüber nachdenke

in meinem Kopf, sollte es das nicht.

Aber ich werd keine feste Aussage darüber machen.

Aber die Distanz die es durchlaufen hat - vielleicht

ist diese Distanz jetzt 20 Millionen Lichtjahre

denn immer wenn es sich ein Stück bewegt hat,

hat sich auch der Raum durch das es sich bewegt hat ausgedehnt.

Also obwohl es nun für 10 Millionen Jahre gereist ist,

ist der Raum den es zurückgelegt hat auch nicht mehr nur 10 Millionen Lichtjahre.

Es hat sich nun ausgedehnt zu 20 Millionen Lichtjahren.

Und der Raum den es noch durchqueren muss

ist nicht mehr nur 20 Millionen Lichtjahre weit,

es können jetzt 80 Millionen Lichtjahre sein.

And das Photon könnte eventuell etwas frustriert werden.

Aber man kann es auch optimistisch sehen, wie zum Beispiel:

"Wow! Ich hab es geschafft 20 Millionen Lichtjahre"

"in nur 10 Millionen Jahren zurückzulegen."

"Es scheint fast als ob ich mich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegt habe."

In Wirklichkeit hat es das natürlich nicht, denn die Raumzeit selbst dehnt sich aus.

Das vergrößert sich. Also das Photon selbst bewegt sich nur

mit Lichtgeschwindigkeit. Aber die Distanz die es tatsächlich

zurückgelegt hat in 10 Millionen Jahren ist mehr als

10 Millionen Lichtjahre.

Es sind 20 Millionen Lichtjahre.

Also man kann nicht die Bewegung mal Zeit nehmen

bei solchen kosmologischen Größenordnungen.

Besonders nicht wenn die Orte sich selbst

voneinander entfernen.

Aber ich denke ihr seht wohin das ganze führt.

Das Photon sagt jetzt "Oh"

"In ungefähr 40 Millionen Jahren"

"Vielleicht werd ich ungefähr hier sein."

Aber in Wirklichkeit wird es nach 40 Millionen Jahren

ungefähr hier sein,

denn diese Distanz ist 80 Millionen Lichtjahre.

In Wirklichkeit, nach 40 Millionen Jahren,

also, nachdem weitere 40 Millionen Jahre vergangen sind...

Jetzt hat sich das Universum noch weiter ausgedehnt!

I werde jetzt nur einen Teil des ganzen malen,

aber der Ort von dem das Photon ausgesendet wurde

ist jetzt ungefähr hier,

und unsere Position ist nun etwa hier,

der Ort wo das Licht nach 10 Millionen Jahren war

ist nun hier,

und zuletzt der Ort wo das Licht nach 40 Millionen Jahren ist,

ist etwa hier.

Nun ist die Distanz zwischen diesen beiden Punkten:

Als wir angefangen haben waren es 10 Millionen Lichtjahre,

dann waren es 20 Millionen Lichtjahre

und jetzt ist es in der Größenordnung von - ich weiß nicht

vielleicht sind es schon 1 Milliarde Lichtjahre!

Und vielleicht ist diese Distanz hier -

und ich denke mir diese Zahlen jetzt nur aus,

eigentlich, ist das vermutlich sogar zu groß für diesen Punkt...

Es sind viel eher etwa 100 Millionen Lichtjahre.

Und diese Distanz hier ist jetzt, ich weiß nicht,

vielleicht 500 Millionen Lichtjahre?

Und vielleicht ist die Distanz zwischen den beiden Punkten jetzt 1 Milliarde Lichtjahre.

Also wie ihr vielleicht sehen könnt wird das Photon ein wenig frustriert.

Denn es bewegt sich immer weiter, guckt zurück

und sagt: "Wow, ich habe in 50 Millionen Jahren eine DIstanz von 600 Millionen Lichtjahren zurückgelegt,"

"das ist doch nicht schlecht"

Aber es wird frustriert denn was es dachte ist,

dass es nur 30 Millionen Lichtjahre zurücklegen müsste -

die sich aber immer weiter ausdehnen

denn die Raumzeit selbst dehnt sich aus.

Also in Wirklichkeit, um zur ursprünglichen Sachen zurückzukommen,

dieses Photon das uns gerade jetzt erreicht

hat eine Reise von ungefähr 13.4 Milliarden Jahren hinter sich,

und es erreicht uns erst jetzt. Lasst mich ganz kurz diese 13.4 Milliarden Jahre nochmal überfliegen

um von diesem Punkt zur Gegenwart zu kommen.

Wenn ich jetzt das sichtbare Universum hier hinzeichne

dieser Punkt hier ist von wo das Photon ausgesendet wurde.

Und wir befinden uns genau... hier. Und eigentlich...

Lasst es mich klarstellen: Wenn ich das gesamte beobachtbare Universum zeichne,

dann ist das Zentrum der Ort an dem wir sind, denn wir können in jede Richtung gleich weit beobachten -

vorausgesetzt die Dinge sind nicht absolut merkwürdig - können wir in jede Richtung gleich weit sehen.

Also eigentlich sollte ich uns in die Mitte zeichnen.

Also das hier ist das gesamte beobachtbare Universum. Und das Photon wurde vor

13.4 Milliarden Jahren von hier ausgesendet. Also ungefähr 300.000 Jahre nach dem Urknall.

Und das Licht erreicht uns erst jetzt.

Es ist wahr, dass das Photon für 13.4 Milliarden Jahre gereist ist.

Aber was verrückt ist, dieses Objekt hat sich durch die Ausdehnung von uns wegbewegt, und wir uns von ihm,

dieses Objekt ist jetzt, mit unseren besten Schätzungen

46 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt.

Und ich möchte es nochmal genau klarstellen:

Dieses Objekt ist JETZT 46 Milliarden Lichtjahre entfernt.

Also wenn wir nur dessen Licht nutzen um es zu beobachten, es sieht so aus als ob

nur bezogen auf Lichtjahre, dieses Licht hat 13.4 Milliarden Lichtjahre gebraucht um zu uns zu gelangen

und das ist auch unsere einzige Möglichkeit, ungefähr, mit Licht, zu denken, dass dieses Distanz 13.4 Milliarden Lichtjahre ist.

Also es ist normal darauf zu schließen, dass es 13.4 Milliarden Lichtjahre entfernt ist.

Aber in Wirklichkeit, wenn wir jetzt einen Zollstock hätten,

also ihr wisst schon, einen Lichtjahr-Zollstock

dieses Objekt, der Raum hat sich so weit ausgedehnt,

dass es jetzt 46 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist.

Und nur um euch ein Beispiel zu geben, wenn wir von

der kosmischen Hintergrundstrahlung reden,

wie wird dieser Ort im Raum aussehen?

Dieses Objekt, das eigentlich 46 Milliarden Lichtjahre entfernt ist

aber das Photon hat nur 13.4 Milliarden Lichtjahre gebraucht um zu uns zu gelangen.

Wie wird es aussehen?

Nun, wenn wir fragen wie etwas aussieht, dann ist dies basierend auf

den Photonen die uns jetzt erreichen.

Diese Photonen wurden vom Objekt vor 13.4 Milliarden Jahren abgegeben.

Also diese Photonen sind die Photonen die abgegeben wurden

von dieser ursprünglichen nebligen Struktur aus heißem Wasserstoff Plasma

Also was wir sehen werden ist dieser heiße Nebel -

also was wir sehen ist dieses extrem heiße Plasma.

Undifferenzierbar, noch nicht in stabile Atome zusammengefallen, von Sternen und Galaxien ganz zu schweigen.

Extrem heißes - wir werden extrem heißes Plasma sehen.

Die Realität heute ist aber, dass dieser Punkt im Raum nun 46 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist

hat sich höchstwahrscheinlich bereits in stabile Atome, Sterne, Planeten und ganze Galaxien entwickelt.

Und offen gesagt, wenn eine Person - wenn hier eine Zivilisation ist jetzt in diesem Moment, und sie sind dort und

sie beobachten Photonen die

von unserem Standpunkt ausgesandt wurden,

dann werden sie uns nicht sehen. Sie werden sehen wie

es hier war vor 13.4 Milliarden Jahren. Sie werden eine

sehr ursprüngliche Form unserer Region im Raum sehen

als es noch ein extrem heißes Plasma war.

Und wir werden mehr darüber im nächsten Video sprechen, aber denkt darüber nach.

JEGLICHE Photonen das von dieser Zeit kommt,

also aus jeder Richtung, Photonen die für

13.4 Milliarden Jahre gereist sind,

diese Photonen werden alle von der ursprünglichen Form, oder besser,

alle von ihnen wurde ausgesandt, als das Unviersum

noch in seiner ursprünglichen Form war, als es noch ein

extrem heißes Plasma war, eine nicht zu unterscheidende Masse.

Ich hoffe das ganze wird euch eine Idee geben von wo

die kosmische Hintergrundstrahlung eigentlich kommt.