Alles hängt davon ab, wie Sie das Wort "Universum" definieren. In der klassischen und allgemeinen Definition ist das Universum alles. Dementsprechend gibt es jenseits seiner Grenzen per Definition nichts. Darüber hinaus gibt es auch keine Grenzen.
Aus der Sicht der Physik ist das Universum eine sich schnell ausdehnende vierdimensionale Raumzeit mit einer flachen Geometrie, die hier und da durch den Gravitationseinfluss von Massen gekrümmt wird. Lasst es uns auseinandernehmen:
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Flache Geometrie. Und was geschieht noch? Sphärisch, hyperbolisch, etc. Bis heute ist die Geometrie unseres Universums mit einer Genauigkeit von 99,99% flach. Das bedeutet, wenn Sie sich in eine Richtung bewegen, werden Sie sich für immer dorthin bewegen. In einem sphärischen oder toroidalen Universum könnten Sie zum selben Punkt zurückkehren, von dem aus Sie das Universum verlassen haben.
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Vierdimensionale Raum-Zeit. Wenn man das Wort "flach" hört, stellt man sich sofort ein Stück Papier vor. Aber ich sehe doch sicher, dass die Welt um uns herum dreidimensional ist, oder nicht? Nun, die Ebene ist in diesem Fall dreidimensional.
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Mit beschleunigter Geschwindigkeit expandieren. Die Expansion des Universums wird experimentell mit hoher Präzision festgestellt. Das Expansionstempo nimmt allmählich zu. Tatsächlich ist die Größe des sichtbaren Universums bereits 2,5-3 mal so groß wie sein Alter. Das bedeutet, dass sich entfernte Teile des Universums schneller als mit Lichtgeschwindigkeit von uns wegbewegen. Das bedeutet eigentlich, dass wir, selbst wenn wir uns mit Lichtgeschwindigkeit dorthin bewegen, diese Teile immer noch nicht erreichen werden. Aufgrund der beschleunigten Ausdehnung des Weltraums werden sie sich weiterhin mit einer Geschwindigkeit, die die Lichtgeschwindigkeit übersteigt, von uns wegbewegen. Was der Unendlichkeit des Universums entspricht, selbst wenn wir eine endliche Menge an Materie in ihm annehmen.
Außerdem gibt es auch eine Inflationstheorie. Einige Modelle in dieser Theorie legen nahe, dass der Urknall kein Ereignis, sondern ein Prozess ist. Das heißt, die Entstehung neuer Bereiche des Universums ist im Gange. Das bedeutet auch seine Unendlichkeit, jetzt in allen Sinnen.
Es gibt also nichts außerhalb des Universums, weil es keine Grenzen gibt. Das Universum ist unendlich.
Hier geht es darum, dass die Ausdehnung des Raumes mit beliebiger Geschwindigkeit erfolgen kann - keine materiellen Objekte bewegen sich in diesem Fall nicht. Es gibt keine FTL-Bewegung, daher wird die Relativitätstheorie nicht verletzt.
Und wenn sich das Universum durch die Bildung neuer Materie ständig ausdehnt...
Es muss getrennt werden. Wenn wir von einer typischen Expansion des Universums sprechen, die durch eine konstante Hubble-Konstante gekennzeichnet ist, dann entsteht in diesem Prozess keine neue Materie. Der Raum selbst erweitert sich.
Wenn wir über die Inflationstheorie sprechen, dann ist das konstante Erscheinen von Materie als Folge des kontinuierlichen Urknalls darauf zurückzuführen, dass das Energieniveau des falschen Vakuums abnimmt. Kurz gesagt, dieser Moment ist schwer zu erklären, und ich bin kein Experte. Schauen wir uns also die andere Seite an, die diesem Prozess sehr ähnlich ist. Betrachten wir die Bildung von virtuellen Teilchen.
Die Idee ist, dass ein klassisches Vakuum, in dem es nichts gibt, d.h. überhaupt nichts, eine Wahnvorstellung der Vor-Cvantum-Ära ist. In Wirklichkeit scheint es so zu sein, dass die Prozesse umso intensiver sind, je tiefer man in den Mikrokosmos eintaucht. Einer dieser Prozesse ist die Bildung von virtuellen Teilchen. Theoretisch kann zu jedem Zeitpunkt ein Paar von Antiteilchen-Teilchen "aus dem Nichts" an einem beliebigen Punkt des Raums auftauchen und Energie aus dem Vakuum borgen. Und sofort wieder mit der Freisetzung von Energie zurück in eben dieses Vakuum zu kommunizieren. Das ist es, was Dirac formuliert hat. Klingt nach einem Trick. Experimente haben jedoch gezeigt, dass ein solcher Effekt tatsächlich existiert.
Aus dem Nichts kann also etwas entstehen - aber eigentlich aus der Energie eines Vakuums. Im einfachsten Fall ein paar Partikel. Oder ein ganzes Universum.
Aber es ist auch nicht die Tatsache, dass dies nicht lokal ist. Was hypothetisch bedeutet, dass unser Universum auf die gleiche Weise in einem Moment zusammenbrechen kann. Aber das ist eine andere Geschichte.
Es geht nicht um die Tatsache, dass es etwas außerhalb des Universums gibt. Das Modell eines geschlossenen Universums, bei dem das Universum eine vierdimensionale Kugel ist, bedeutet, dass man in einem solchen Universum, wo man nicht hingeht, an denselben Ort zurückkehrt. Ein Universum wie dieses hat keine Grenzen, kein Ende. Dieses Universum selbst könnte für die Außenwelt wie ein schwarzes Loch aussehen.
Eine klassische Analogie, die an sich völlig falsch ist, aber dennoch hilft, das Prinzip der Abwesenheit von Grenzen im Universum etwas besser zu verstehen: Stellen Sie sich einen Ballon vor. Es hat keine Grenze, aber es ist in sich selbst endgültig. Wenn wir uns auf der Oberfläche dieses Ballons bewegen, gelangen wir in andere Bereiche des Universums. Wenn der Ballon groß genug ist, wird die Krümmung seiner Oberfläche für die Bewohner dieser Oberfläche unsichtbar sein, d.h. sie werden ihr Universum flach sehen. Indem wir den Ball aufblasen, emulieren wir die Ausdehnung des Raumes - alle beliebigen Punkte auf der Oberfläche des Balles werden voneinander entfernt.
Der Analogiefehler hier ist, dass der Ball im dreidimensionalen Raum verschachtelt ist, während unser Universum nirgendwo verschachtelt ist. Es ist Raum. Es ist schwer vorstellbar, denn unsere Gehirne sind nicht auf diese Tricks fixiert. Es ist also besser, einfach zu abstrahieren.
Nun, hier habe ich ein grundlegendes Missverständnis, zum Beispiel ein Haus, eine Stadtstraße, sie haben ein visuelles Ende, das einen Übergang darstellt, sogar unser Planet befindet sich in der Umlaufbahn der Sonne und interagiert mit ihr. Wie sieht dann unser Universum aus, selbst wenn wir es uns als eine vierdimensionale Sphäre vorstellen: Welche Sphäre ist das und mit was interagiert es?
Warum sollte sie mit etwas interagieren, das ihr nicht geheuer ist? Man kann sowieso nirgendwo hinfallen. Leerer Raum ist nichts, nirgendwo zu sein ist also durchaus möglich.
Wie sollte er aussehen? Es ist eine Frage aus der Sicht von jemandem außerhalb des Universums, und wenn es jemand außerhalb des Universums gibt, gibt es die Frage nicht mehr.
Ja, am Ende gibt es natürlich auch einen Namen dafür - Unendlichkeit, obwohl es unmöglich ist, dies als Axiom zu nehmen, und ich nehme an, dass kein Wissenschaftler diesem Abrakadabra eine Erklärung geben wird.
Nun, männliche mehrzellige, sich sexuell fortpflanzende Tiere haben Enden. All unser heutiges Wissen erlaubt es uns nicht, davon auszugehen, dass das Universum ein Tier ist. Es gibt noch weniger Grund zu der Annahme, dass es sich sexuell fortpflanzt. Selbst wenn wir diese Fakten finden und beweisen können, ist das Universum immer noch ein weibliches Universum. Deshalb hat es kein Ende.
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