Söndagsmatiné: Hur stort är universum?

Permalänk
Medlem

Vad jag har hört så ska universum va typ jättestort... Nästan så stort som Donald Trumps ego.. men tycker det låter osannolikt.

Permalänk
Medlem
Skrivet av anon190955:

Om nu universum expanderar så kan det väl inte vara oändligt? Eller är plötsligt ingenting någonting? Om nu teorin är att innan big bang så fanns ingen rymd.

Tänk dig att du är en tvådimensionell varelse som lever på ytan av en ballong.
Du kan färdas hur långt som helst i vilken riktning som helst, men ditt universum har trots allt en begränsad yta eftersom du återkommer till samma plats efter ett tag.
Detta universum är oändligt i den mening att du aldrig kommer till något slut.

Tänk dig en kompressor som kontinuerligt expanderar ballongen och att den hastighet något maximalt kan röra sig med är mindre än hur mycket extra sträcka som tillförs på ytan av ballongen och du har dessutom delar av ditt universum som du aldrig kan nå eller ens komma tillbaka till startpunkten, trots att arean (storleken) skulle gå att beräkna i varje tidpunkt.

Lägg sedan till en dimension och det börjar bli krångligt...

Dessutom är det bara ballongen som finns, ingen omgivande luft eller så...

Permalänk
Inaktiv

Så stort som ens fantasi och indoktrinering tillåter.

Permalänk
Inaktiv
Skrivet av Skiiren:

Tänk dig att du är en tvådimensionell varelse som lever på ytan av en ballong.
Du kan färdas hur långt som helst i vilken riktning som helst, men ditt universum har trots allt en begränsad yta eftersom du återkommer till samma plats efter ett tag.
Detta universum är oändligt i den mening att du aldrig kommer till något slut.

Tänk dig en kompressor som kontinuerligt expanderar ballongen och att den hastighet något maximalt kan röra sig med är mindre än hur mycket extra sträcka som tillförs på ytan av ballongen och du har dessutom delar av ditt universum som du aldrig kan nå eller ens komma tillbaka till startpunkten, trots att arean (storleken) skulle gå att beräkna i varje tidpunkt.

Lägg sedan till en dimension och det börjar bli krångligt...

Dessutom är det bara ballongen som finns, ingen omgivande luft eller så...

Så om jag går runt i en ring i mitt rum så är mitt rum oändligt? Eller bara för att jag går så långsamt att jag inom min livstid inte gör ett fullt varv, gör det mitt rum oändligt? Alltså vi kan mäta att universum expanderar, hade det varit oändligt hade vi inte kunnat mäta. Eller?

Så frågan här är egentligen definitionen av oändligt. Så även om något har en beräkningsbar storlek vid varje givet tillfälle anses det oändligt eftersom inget vi vet om kan ta sig till varje möjligt plats vid det tillfället?

Permalänk
Medlem

https://esahubble.org/images/heic1502a/zoomable/

En liten del av vår granne, glöm inte att zooma in med scrollen

Permalänk
Medlem
Skrivet av anon190955:

Så om jag går runt i en ring i mitt rum så är mitt rum oändligt? Eller bara för att jag går så långsamt att jag inom min livstid inte gör ett fullt varv, gör det mitt rum oändligt? Alltså vi kan mäta att universum expanderar, hade det varit oändligt hade vi inte kunnat mäta. Eller?

Så frågan här är egentligen definitionen av oändligt. Så även om något har en beräkningsbar storlek vid varje givet tillfälle anses det oändligt eftersom inget vi vet om kan ta sig till varje möjligt plats vid det tillfället?

Hans exempel visar inte ett oändligt universum, det visar ett ändligt universum som expanderar överallt utan mittpunkt eller kant.

Ytan/storleken är ändlig

Permalänk
Medlem
Skrivet av Beginner:

*suck* Du har ju svaren i Star Trek!

Alltid varit fascinerad av "rymden" men är för tiltad att fatta merparten. Är på "ugh, rymden stor"nivån.

Hahaha, det sammanfattar min syn på det hela jävligt bra också! Rymden stor!

Visa signatur

Mammas, don't let your babies grow up to be cowboys.
10700k|RTX 3070|Z490|16GB|

Permalänk
Medlem
Skrivet av anon190955:

Så frågan här är egentligen definitionen av oändligt. Så även om något har en beräkningsbar storlek vid varje givet tillfälle anses det oändligt eftersom inget vi vet om kan ta sig till varje möjligt plats vid det tillfället?

Njae, inte direkt.
Jag tycker forskare kan vara lite slapphänta med hur dom använder "oändligt" när dom pratar om universums storlek. Ibland sägs det som om det vore etablerat faktum. Men det är bara rena spekulationer utan några som helst observationer som stöd.

Men ofta så spelar det ingen roll, om "hela" universum är minst 2.5 miljoner gånger större än vårt observerbara universum eller oändligt spelar inte så stor roll. Så en kan prata om det och räkna på det som om det vore oändligt. Det är liksom sak samma.

Men, det finns olika storlekar på oändlighet. Du kan ta något som är oändligt stort, och sen dubblera det. Det är fortfarande oändligt men dubbelt så stort som tidigare.

Ett exempel, som matematiskt iofs är felaktigt men ändå illustrativt, ta alla jämna heltal. 2, 4, 6, 8 osv och i all oändlighet. Det är oändligt många. Men, alla heltal, inklusive udda tal är ju dubbelt så många? Men också oändligt? Eller negativa tal? Nu har vi 4 gånger så många tal som vi började med men är fortfarande oändligt.

Nu är det här matematiskt fel, det är samma oändlighet oavsett. Men jag tycker ändå det är illustrativt.

Däremot kan vi titta på en större oändlighet än heltal, decimaltal. Nu ska vi räkna hur många decimaltal det finns. Vi börjar på 0.0000000000000000000000000000000000... och oj då, jag kan inte ens börja räkna på det allra första talet. Det finns oändligt många tal mellan 0 och 1. Men det går också i oändligheten. Den oändligheten är större än den med heltal.

Sen finns det andra oländigheter också men det ligger bortom mina mattekunskaper.

Ett oändligt universum fungerar på ett liknande sätt. Någonting som är oändligt stort kan fortfarande bli större.

(Nu tror inte jag att universum är oändligt stort, eller iaf inte med oändligt mycket energi och materia. Mest för att jag inte tycker om idén om att det finns oändligt antal kopior av mig som just i detta nu sitter och skriver just det här inlägget i olika delar av universum. Vilket är en oundviklig konsekvens av ett oändligt universum.)

Permalänk
Medlem
Skrivet av medbor:

Hans exempel visar inte ett oändligt universum, det visar ett ändligt universum som expanderar överallt utan mittpunkt eller kant.

Ytan/storleken är ändlig

Även utan expansion i exemplet så finns det ett oändligt antal vägar genom det begränsade universumet som man kan ta utan besökt alla platser / punkter, även om den kan ha en given yta, så länge som man mellan varje två tidigare besökta punkter kan definiera en man inte har besökt, man kan hålla på en oändlig tid med en given hastighet. Är man på en cirkel så räcker det med en ändlig tid att besöka alla platser vid en given hastighet.

Lägger man till en expansion likt den som existerar i vårt universum där det är en acceleration av expansionen och vi har en begränsning i maxhastigheten som går att ta i universum (ljusets hastighet) så betyder det att det är omöjligt att inom en ändlig eller oändlig tid att ens åka ett "varv" och komma tillbaka till samma punkt.

Alla delar av universum som expanderar med mer än ljusets hastighet ifrån oss försvinner bortom vår händelsehorisont, går inte att se eller att interagera med, går ej att nå eller besöka eftersom vi aldrig kan nå det ens om vi kunde åka i ljusets hastighet. Denna gräns kommer hela tiden närmare oss, varför vi i princip aldrig kan nå utanför vår galaxhop. Med de fysikaliska begränsningar vi vet om nu.

Inget kan röra sig snabbare än ljuset MEN rumtiden kan expandera snabbare än denna, vilket är det som gör det hela lite klurigt.

Permalänk
Medlem
Skrivet av anon190955:

Så om jag går runt i en ring i mitt rum så är mitt rum oändligt? Eller bara för att jag går så långsamt att jag inom min livstid inte gör ett fullt varv, gör det mitt rum oändligt? Alltså vi kan mäta att universum expanderar, hade det varit oändligt hade vi inte kunnat mäta. Eller?

Så frågan här är egentligen definitionen av oändligt. Så även om något har en beräkningsbar storlek vid varje givet tillfälle anses det oändligt eftersom inget vi vet om kan ta sig till varje möjligt plats vid det tillfället?

Ja utan att vara särskilt insatt nu om oändlighetsdefinitionen på universum så blir ju alla universum i någon mån oändliga om det inte är ett linjeuniversum och vi definierar oändlighet i om alla punkter (som då kan vara hur små som helst) i universum kan nås på ändlig tid.
Om man inte har en punkt utan en area (typ besöka alla atomer på ytan av ballongen), så går det ju att hinna med detta på en ändlig tid.

Stora kruxet med vårat universum är dock att expansionen i rumtiden gör att mer och mer av universum rör sig snabbare än ljusets hastighet ifrån oss, vilket gör det omöjligt att nå / se / interagera med över huvud taget. Det går inte att nå utanför denna kosmiska händelsehorisont, inte ens för en foton och oändlig tid...

Så volymen av universum för någon arbiträr tidpunkt från big bang borde gå att beräkna imho, men blir lite av en spekulation eftersom vi redan har tappat kontakten med stora delar av universum, halva universumet (utanför kosmiska händelsehorisonten) skulle ha kunnat förintats av en jättelik explosion med så mycket energi att det skulle kunna utplåna resten, men det kommer inte att hända eftersom energin inte kommer att nå oss inom någon given tidsrymd...

Permalänk
Medlem
Skrivet av Skiiren:

Även utan expansion i exemplet så finns det ett oändligt antal vägar genom det begränsade universumet som man kan ta utan besökt alla platser / punkter, även om den kan ha en given yta, så länge som man mellan varje två tidigare besökta punkter kan definiera en man inte har besökt, man kan hålla på en oändlig tid med en given hastighet. Är man på en cirkel så räcker det med en ändlig tid att besöka alla platser vid en given hastighet.

Lägger man till en expansion likt den som existerar i vårt universum där det är en acceleration av expansionen och vi har en begränsning i maxhastigheten som går att ta i universum (ljusets hastighet) så betyder det att det är omöjligt att inom en ändlig eller oändlig tid att ens åka ett "varv" och komma tillbaka till samma punkt.

Alla delar av universum som expanderar med mer än ljusets hastighet ifrån oss försvinner bortom vår händelsehorisont, går inte att se eller att interagera med, går ej att nå eller besöka eftersom vi aldrig kan nå det ens om vi kunde åka i ljusets hastighet. Denna gräns kommer hela tiden närmare oss, varför vi i princip aldrig kan nå utanför vår galaxhop. Med de fysikaliska begränsningar vi vet om nu.

Inget kan röra sig snabbare än ljuset MEN rumtiden kan expandera snabbare än denna, vilket är det som gör det hela lite klurigt.

Har du läst om haren och sköldpaddan? Det finns många paradoxer, men att kalla en yta eller volym för oändlig för att den har oändligt antal punkter är totalt meningslöst. Jag kan skapa en väg helt innanför en cirkel som tar oändligt lång tid att besöka alla punkter på om du med besöka räknar en punkt i taget. Till och med en enkrona är då oändlig.

Sanningen är att det universum vi kan interagera med eller besöka är högst ändligt, även om det är väldigt stort. Och så fort någon åker iväg en bit från jorden så börjar dennes universum skiljas från jordens. Åker man för långt blir de separata helt och hållet (som med allt utanför vår nuvarande horisont). Faktum är att allt nära horisonten just nu försvinner med många gångers ljusets hastighet och vi kommer få färre och färre fotoner från dem tills de helt sinar och smälter in i bakgrunsstrålningen. Det enda vi någonsin kommer se av dem är en långt gången historisk skugga.

Gillar du oändligheter på denna nivå borde du kolla upp Kantor-mängden och fundera på matematik som mätteori och algebra