Thema: Universum Unendlich groß ?!?

Nathan

Wie sollen wir dann auch nur theoretisch Branen und Strings beschreiben und deren Verhalten und Korelationen vorhersagen? Die Stringtheorie geht nicht davon aus, dass die fundamentalen Objekte mehrdimensionale Teilchen sind. Sie beschreibt (zunächst) dass die kleinsten Teilchen eindimensional sind. Betrachtet man die mathematische Konsistenz der (gängigen) Stringtheorie, dann erkennt man, dass sie mit einigen Überraschungen aufwartet. Sie impliziert bspw. dass die Raum-Zeit, in der sich die Strings bewegen, zehn-dimensional ist.

Soweit ich aber weiß, ist die Raum-Zeit in der stringtheorie nach wie vor vier dimensional.
Es gibt in den stringtheorien meistens drei echte Raumdimensionen, eine zeitdimension und dann noch für diverse Ladungsgrößen (elektrische Ladung, schwache Ladung, Farbladung, schwere Ladung, Spinladung, Leptonenladung) sechs weitere Dimensionen plus die gekrümmte Raum-Zeit-Dimension, die aber alle eine andere Natur als unsere wohlvertrauten drei Raumdimensionen haben müssen. Insgesamt macht das 11 dimensionen.
In einer Variante der Stringtheorie gibts sogar 26 dimensionen
Ich selbst bin aber auch Laie innerhalb der Stringtheorie.

OmegaPirat

Soweit ich aber weiß, ist die Raum-Zeit in der stringtheorie nach wie vor vier dimensional. Es gibt in den stringtheorien meistens drei echte Raumdimensionen, eine zeitdimension und dann noch für diverse Ladungsgrößen (elektrische Ladung, schwache Ladung, Farbladung, schwere Ladung, Spinladung, Leptonenladung) sechs weitere Dimensionen plus die gekrümmte Raum-Zeit-Dimension, die aber alle eine andere Natur als unsere wohlvertrauten drei Raumdimensionen haben müssen. Insgesamt macht das 11 dimensionen. In einer Variante der Stringtheorie gibts sogar 26 dimensionen Ich selbst bin aber auch Laie innerhalb der Stringtheorie.

Vielleicht – auch wenn es nur wenig themenbezogen ist – zum klareren Verständnis: Die Raum-Zeit, in der sich die Strings bewegen, ist zehn-dimensional.

Es gibt in 10D genau 5 konsistente Stringtheorien, TypeII A / IIB, Type I, Het E8xE8 und HetSO(32).

Die uns bekannten Teilchen sind nichts anderes als verschiedene Schwingungsmoden des Strings, M~Ms auf der Stringskala, dabei sind Geschlossene Strings= Graviton und offene Strings = Wechselwirkungs-Feld.

Diese – und deswegen das ZUNÄCHST in meinem vorherigem Beitrag – Theorie wird dann kopaktifiziert (auf einen kompakten sechs-dimensionalen Raum) und verliert so die Eindeutigkeit der 10D Stringtherien weil man die verbleibenden vier D makroskopisch läßt.

Die von dir erwähnte „Noch-Mehrdimensionalität“ (mein ZUNÄCHST) liegt, wie ich mir denke, daran, dass in diesen Theorien die höherdimensionalen Objekte, die D-Branen, mit beschreiben. Nimmt man aber die von mir erwähnten Therien zusammen, ergeben sich Dualitäten. Und diese „Netz von Dualitäten“ ist erst dann vollständig, wenn man eine 11 D vorraussetzt – Beschrieben in der M-Theorie; oder die konsistente Quantengravitation in 11D?

Wäre vielleicht was für einen LHC oder CERN Thread – sorry Mod.

Alles, was man anderen nicht erklären kann, hat man auch selbst nicht verstanden.... Dies

e Aussage kann gar nicht stimmen. Andernfalls müsste man gar nicht mehr studieren.

Hallo, OmegaPirat!

Man sollte nie aufhören zu studieren, dabei aber nicht meinen, daß man das, was man sich damit erst aneignen möchte, schon von Anfang an verstanden hat und somit auch bereits anderen erklären kann: Das ist vielmehr tatsächlich erst dann der Fall, wenn man es als Ergebnis des Lernprozesses vollzogen hat. Und wenn ich Deine nachfolgende Aussage so verstehen darf, daß man einen komplizierten Stoff nicht JEDEM, sondern nur solchen erklären kann, die dazu ihrerseits eine lange Vorarbeit erbracht haben, widerspricht das ja nicht der Tatsache, daß man es dazu eben auch selbst verstanden haben muß. Ich gebe zu - und das war ja eben der Grund zu meiner entspr. Äußerung -, daß viele auch hier im Forum dieser Forderung nicht genügen und etwa von mehr als drei Raumdimensionen sprechen (von denen auch die String-Theoretiker faseln; ich habe selbst dazu das Buch von David F. Peat gelesen). Ich möchte dazu daran erinnern, daß diese Frage bereits im 19. Jahrhundert reichlich ausdiskutiert wurde und etwa Einstein in Übereinstimmung mit der Mehrheitsmeinung der damaligen Philosophen und Physiker zu der Überzeugung gebracht hat, daß es nur drei Dimensionen des Raumes und eine der Zeit gibt. Der Grund dafür ist einfach: Sie sind eine Bedingung der Erkenntnis selbst (Kant) und insofern definitorisch. Von mehr als drei Raumdimensionen zu reden ist deshalb etwa genau so intelligent wie etwa zu behaupten, eine 25. Tagesstunde entdeckt zu haben. Wir bekommen doch immer wieder die Nachricht, wir hätten plötzlich 1000,- Euro gewonnen oder so: warum ist von diesen Leuten noch niemand auf die schlaue Idee solcher Doktoranten oder Nobelpreisspekulanten gekommen: daß sich nämlich dieses Geld freilich noch in einer Art String versteckt und erst noch in die Realität gerubbelt werden muß?

Ich möchte dazu daran erinnern, daß diese Frage bereits im 19. Jahrhundert reichlich ausdiskutiert wurde und etwa Einstein in Übereinstimmung mit der Mehrheitsmeinung der damaligen Philosophen und Physiker zu der Überzeugung gebracht hat, daß es nur drei Dimensionen des Raumes und eine der Zeit gibt.

Philosophisch kann man dies sicherlich nicht angehen. Das einzige physikalische Argument gegen mehr als 3 Raumdimensionen, welches aus dem 19. Jahrhundert stammen könnte und mir spontan einfällt, ist, dass man zeigen kann, dass in mehr als 3 Raumdimensionen keine gebundenen Planetenbahnen möglich sind.

Der Grund dafür ist einfach: Sie sind eine Bedingung der Erkenntnis selbst (Kant) und insofern definitorisch. Von mehr als drei Raumdimensionen zu reden ist deshalb etwa genau so intelligent wie etwa zu behaupten, eine 25. Tagesstunde entdeckt zu haben. Wir bekommen doch immer wieder die Nachricht, wir hätten plötzlich 1000,- Euro gewonnen oder so: warum ist von diesen Leuten noch niemand auf die schlaue Idee solcher Doktoranten oder Nobelpreisspekulanten gekommen: daß sich nämlich dieses Geld freilich noch in einer Art String versteckt und erst noch in die Realität gerubbelt werden muß?

Der Umgang mit höheren Dimensionen, wie bspw. 60 dimensionaler oder aber abzählbar unendlich dimensionaler, seltener auch mal überabzählbar unendlich dimensionaler Räume, ist in der Physik Alltag. Die Zahl der Dimensionen ist nämlich gleichbedeutend mit der Zahl der Freiheitsgrade bzw. der Zahl der Basiselemente aus denen man mittels Linearkombination die lineare Hülle konstruieren kann. In der Physik hat man nun halt zur vollständigen Beschreibung eines Elementarteilchens eine gewisse Anzahl an Freiheitsgraden. Da ist es nur naheliegend einfach mal jedem Freiheitsgrad einer Dimension zuzuordnen und mal schauen, was da so an Theorie herauszuholen ist.
Die Frage ist jetzt bloß ob es im Ortsraum (während sich sonstige höherdimensionale Räume meistens auf irgendwelche Zustandsräume beziehen) zu den bekannten 3 Dimensionen zusätzliche bislang verborgene Dimensionen geben kann. Diese Dimensionen dürften zumindest nicht symmetrisch zu den 3 Raumdimensionen sein. Hier sehe ich keinen Grund, weshalb der reale Ortsraum nicht tatsächlich noch mehr Dimensionen haben sollte, die zumindest anderer Natur sein müssen. Und was soll das jetzt mit Philosophie zu tun haben? Die Existenz von Photonen kann man auch nicht philosophisch herleiten.

Hay ,
Heute in Bio hat ein Mitschüler erzählt dass das Universum jede Sekunde wächst . Ich hab dann gesagt das dies falsch ist , weil alles irgendwann mal eine Grenze bzw ein Ende hat , er aber hat die ganze Zeit stur und fest behauptet das diese Erkentniss eine Offiziele wäre usw.
Meine Frage wäre , gibt es irgendein Beweis dafür dass sowas nicht stimmt , oder stimmt das und unser Universum wächst immer weiter ?

War schonmal jemand am Ende des Universums? Nur weil wir es uns nicht vorstellen können, heist es nicht das es unendlich ist.

Shadowgamer

War schonmal jemand am Ende des Universums? Nur weil wir es uns nicht vorstellen können, heist es nicht das es unendlich ist.

So sehe ich das auch. Die Wissenschaft besteht zum größten Teil nur aus Theorie. Und diese wird man wohl kaum beweisen können.

LordShorty

So sehe ich das auch. Die Wissenschaft besteht zum größten Teil nur aus Theorie. Und diese wird man wohl kaum beweisen können.

Wobei du nicht vergessen darfst, dass eine Theorie nicht mit einer Hypothese gleichzusetzen ist. Eine Theorie ist etwas was naturwissenschaftliche Experimente erfolgreich bestanden hat. Ohne diese Experimente ist es lediglich eine Hypothese.

mfg
Dark_Phalanx

das universum ist praktisch gesehen unendlich groß da es seit dem urknall ständig expandiert theoretisch gesehen hat sie aber eine größe die aber nicht messbar ist da immer wieder eine neue einheit erfunden werden muss
solche themen sind zwar interessant aber reine zeitverschwendung wenn heute jemand sagt das universum ist 99hoch 99 lichtjahre vom radius her groß ( ist es vllt sogar eckig ? ) dann wird man in 10 oder 20 jahren darüber lachen da man neue erkenntnisse gewonnen hat

chax

das universum ist praktisch gesehen unendlich groß da es seit dem urknall ständig expandiert theoretisch gesehen hat sie aber eine größe die aber nicht messbar ist da immer wieder eine neue einheit erfunden werden muss
solche themen sind zwar interessant aber reine zeitverschwendung wenn heute jemand sagt das universum ist 99hoch 99 lichtjahre vom radius her groß ( ist es vllt sogar eckig ? ) dann wird man in 10 oder 20 jahren darüber lachen da man neue erkenntnisse gewonnen hat

Was soll daran Zeitverschwendung sein?
Kosmologie ist zwar nicht so mein Fachgebiet, aber ich weiß, dass das sichtbare Universum etwa 9,8Mrd Lichtjahre groß ist, folglich ist das Universum mindestens 9,8Mrd Lichtjahre groß. Und das obwohl das Universum etwa 13,7Mrd Jahre alt ist. Was wohl daran liegt, dass man nicht sehen kann, was vor der existenz der ersten leuchtenden Objekte (bspw Quasare) war.

Für genauere Betrachtungen muss man sich mit Friedmann-Gleichungen und so einen Kram auskennen. Damit kenne ich mich nicht aus.

Edit:

Overhero

Hay ,
Heute in Bio hat ein Mitschüler erzählt dass das Universum jede Sekunde wächst . Ich hab dann gesagt das dies falsch ist , weil alles irgendwann mal eine Grenze bzw ein Ende hat , er aber hat die ganze Zeit stur und fest behauptet das diese Erkentniss eine Offiziele wäre usw.
Meine Frage wäre , gibt es irgendein Beweis dafür dass sowas nicht stimmt , oder stimmt das und unser Universum wächst immer weiter ?

Den Beitrag habe ich grad erst entdeckt.
Aus den von mir eben erwähnten Friedmann-Gleichungen folgen drei mögliche Szenarien, die davon abhängen wie groß die Massendichte unseres Universums ist.

Es gibt eine bestimmte Massendichte, die man als kritische Dichte bezeichnet. Wenn die massendichte in unserem Universum kleiner als diese kritische Dichte ist, so wird es sich ewig ausdehnen und dein Mitschüler hat Recht. Das Universum wird dann am sogenannten Wärmetod sterben, ein ziemlich langweiliger Zustand in dem nichts mehr passiert. Das Universum ist aber immer noch da.

Ist die Massendichte in unserem Universum genauso groß wie die kritische Dichte, so dehnt sich dieses Universum auch ewig aus, jedoch verlangsamt sich die Expansion stetig, so dass man nach unendlicher Zeit eine endliche Ausdehnung erzielt hat. Das Universum stirbt auch dem Wärmetod

Ist die Massendichte größer als die kritische Dichte, so verlangsamt sich die Expansion und kehrt sich irgendwann um bis sich das Universum wieder komplett zusammenzieht. Das Universum endet im BigCrunch, wobei man noch nicht weiß ob das Universum dann oszilliert oder obs das war.

Wenn die ersten beiden Fälle zutreffen, hat dein Mitschüler Recht. Es ist vorstellbar, dass es ausgesprochen schwierig ist die Massendichte in unserem Universum zu bestimmen. Abschätzungen zu folge ist die Massendichte kleiner als die kritische Massendichte. Demnach hat er Recht. Problematisch ist aber, dass witziger weise die massendichte unseres universums sehr nahe an der kritischen Massendichte liegt, so dass man im Rahmen der Messgenauigkeit nicht eindeutig sagen kann, welcher der drei Fälle eintritt, wobei die Wahrscheinlichkeit für den ersten Fall am größten ist.

Die Grundlage des Berechnungsmodells bildet die allgemeine Relativitätstheorie. Wenn also jemand im Rahmen der Messgenauigkeit beweisen konnte, dass die massendichte des Universums kleiner als die kritische Dichte ist, so kann man das als Beweis dafür sehen, dass das Universum ewig expandiert und dem Wärmetod stirbt.

Zu Overhero:

Hay ,
Heute in Bio hat ein Mitschüler erzählt dass das Universum jede Sekunde wächst . Ich hab dann gesagt das dies falsch ist , weil alles irgendwann mal eine Grenze bzw ein Ende hat , er aber hat die ganze Zeit stur und fest behauptet das diese Erkentniss eine Offiziele wäre usw.
Meine Frage wäre , gibt es irgendein Beweis dafür dass sowas nicht stimmt , oder stimmt das und unser Universum wächst immer weiter ?

Auch ich bin der Meinung, daß Ihr beide, Dein Mitschüler und Du, recht habt – oder vielmehr Unrecht. Denn wenn Du sagst, daß das Universum begrenzt sei, nimmst Du unfreiwilligerweise den Standpunkt der Physik ein, während Dein Mitschüler gerade unter Berufung auf diese dem widerspricht. Tatsächlich interessieren sich nämlich die Physiker und Astronomen nur für den bestirnten Himmel, den man sich natürlich irgendwo als begrenzt vorstellen kann, und überlassen den weiteren leeren Raum den Philosophen. Man muß bei dieser Frage immer unterscheiden, was man meint: Meint man mit dem Universum den Raum ansich oder nur das bestirnte Universum? Auch was dieses angeht, so sind die Ansichten unter den Physikern gespalten: Während die einen meinen, das (bestirnte) Universum sei an der Sichtbarkeitsgrenze zu Ende – so kürzlich noch ein Astronom im Radio, der die Ansicht vertrat, der Himmel sei deshalb so dunkel, weil es einfach nicht genug Sterne gäbe, um den ganzen Raum taghell zu machen (die Problematik des sog. Olbersschen Paradoxons) -, sehen die anderen keinen Grund dafür, warum es nicht auch hinter der Sichtbarkeitsgrenze, an der sich die Sterne ausblenden (Fluchtgeschwindigkeit > Lichtgeschwindigkeit bzw. Hubbelssche Rotverschiebung) nicht noch weitere Sterne geben könnte. Im übrigen behaupten auch die Physiker der ersten Sorte nicht, daß das Universum wächst, sondern daß es sich ausdehnt, womit sie sich aber ihr eigenes Paradox erzeugen, denn das heißt ja, daß es trotz Ausdehnung eine Wachstumsgrenze geben muß. Das wiederum erinntert eben an die Lichtgeschwindigkeitsgrenze, der man nichts hinzuaddieren kann, was wiederum bedeutet, daß alles Weitere die Sichtbarkeitszone übersteigt, ohne aber aufzuhören zu existieren.

@ omegapirat
was würde eig passieren wenn sich ein raum genau so ausbreitet und iergentwann auf unser raum trifft ? (ich geh einfach mal von einem sehr identischem raum aus im die frage zu vereinfachen)
ich beziehe mich bei der frage darauf das der andere raum da liegt wo unser universum noch nicht angekommen ist.

Ungleichgewicht deutet auf Paralleluniversum hin

hab da mal nen interessanen bericht zu gefunden.. was haltet ihr davon?

was mir as erstes dazu einfällt ist, wie können die erkennen welcher richtung das liegt.. gibt es im universum überhaupt links und rechts?..und woher können die aufeinmal 18000 galaxien beobachten, die sicher tausende lichtjahre auseinanderliegen..man hat ja schon probleme über 2 lj zu kommen

irgendwie komm ich bei so berichten, die ja in letzter zeit immer mehr werden, immer auf den gedanken, das man durch cern selbst, antimaterie und die bedingungen eines kleines universums geschaffen hat, und daraus nun die ganzen erkenntnisse zieht...

DevouringKing

@ omegapirat
was würde eig passieren wenn sich ein raum genau so ausbreitet und iergentwann auf unser raum trifft ? (ich geh einfach mal von einem sehr identischem raum aus im die frage zu vereinfachen)
ich beziehe mich bei der frage darauf das der andere raum da liegt wo unser universum noch nicht angekommen ist.

Hallo DevouringKing
Die Frage ist zwar schon älter. Nur habe ich sie damals übersehen und vielleicht bist du an einer Antwort noch interessiert.
Begriffe wie Punkt und Abstand existieren nur in einem Raum. D.h. du kannst zwei Punkte A und B im Raum angeben und zwischen ihnen einen Abstand messen. Jenseits eines Raumes existieren weder Raumpunkte noch ein Abstandsbegriff. Bzgl. zwei Räumen, die nicht miteinander verbunden sind, kann man somit keine relative Lage dieser beiden Räume angeben, was deine Frage klären sollte. Zudem muss ein Raum nicht in einem Raum eingebettet sein. Es ist begrifflich ein wenig schwierig und es lässt sich nur mathematisch (Differentialgeometrie) wirklich gut beschreiben. Ob nun das Universum in irgendwas eingebettet ist und welcher Geometrie dies genügt, ist dabei reine Spekulation. Wir befinden uns jedenfalls in einer vierdimensionalen Raumzeit mit riemannscher Geometrie, die man in sich konsistent ohne die Hinzunahme eines äußeren Raumes beschreiben kann. Das ist gesichert. Mehr weiß man nicht.

thanatos

was mir as erstes dazu einfällt ist, wie können die erkennen welcher richtung das liegt.. gibt es im universum überhaupt links und rechts?

Ja im Universum gibt es kein links und rechts. Es gibt aber zwei Drehrichtungen. Die eine Drehrichtung nennt man einfach rechtsdrehend und alle Galaxien, die sich andersrum drehen als linksdrehend. Man könnte alternativ die Drehrichtungen auch als "+" und "-" bezeichnen, wie man es zur unterscheidung der beiden Ladungsarten macht.

und woher können die aufeinmal 18000 galaxien beobachten, die sicher tausende lichtjahre auseinanderliegen..man hat ja schon probleme über 2 lj zu kommen

tausende Lichtjahre ist doch arg unterschätzt. Die Milchstraße hat eine Ausdehnung von 100000 Lichtjahre. Die nächste Spiralgalaxie liegt 2,5 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Das beobachtbare universum hat etwa eine Ausdehnung von über 14 Milliarden Lichtjahre. Wieso sollte man die nicht beobachten können? Mit Teleskopen wird das Licht, welches vor Millionen von Jahren von diesen Galaxien emittiert wurde, aufgefangen und somit das Lichtbild der Galaxie "rekonstruiert". Die Entfernung solcher weit entfernten Objekte misst man übrigens mit Hilfe der Rotverschiebung.

OmegaPirat

[...]Die Entfernung solcher weit entfernten Objekte misst man übrigens mit Hilfe der Rotverschiebung.

wie muss ich mir die rotverschiebung denn vorstellen?

Gilligan

wie muss ich mir die rotverschiebung denn vorstellen?

Da in allen Sonnen die gleichen Prozesse ablaufen, gibt es ein charakteristisches Sonnenspektrum. Je weiter die Sonnen entfernt sind desto mehr ist das eingefangene Licht, welches in einem Spektrographen untersucht wird, in den langwelligeren Bereich verschoben. Man sagt rot verschoben, weil rot die langwellige Grenze des sichtbaren bereichs ist. Von blau verschobenem Licht spricht man wenns in den kurzwelligen Bereich verschoben ist.
Die Rotverschiebung ist vergleichbar mit dem Dopplereffekt bei Schallwellen. Wenn ein Krankenwagen mit Sirene an dir vorbeifährt, ändert sich beim Vorbeifahren die Tonhöhe. Die Frequenz der Schallwellen, die du empfängst, ist vom Bewegungszustand des Senders abhängig. Wenn der Krankenwagen auf dich zufährt, ist der Schall in den kurzwelligen bereich verschoben. Wenn er von dir wegfährt hingegen in den langwelligeren Bereich. Das gleiche gibt es auch beim Licht. Die Frequenz ist von der Relativgeschwindigkeit von Sender und Empfänger abhängig.
Bekanntlich expandiert das Universum. Aufgrund der Expansion entfernen sich die Galaxien voneinander und zwar hängt die Relativgeschwindigkeit in erster Näherung linear vom Abstand ab. In Formeln:
v=H*D
v ist die Fluchtgeschwindigkeit, H die Hubblekonstante mit 72km/(s Mpar). Mpar heißt Megaparsec und ist eine in der astronomie gebräuchliche längeneinheit. Dabei entspricht ein Parsec 3,26 Lichtjahre. H gibt also an, dass die Fluchtgeschwindigkeit aufgrund der Expansion alle 3260000 Lichtjahre um 72km/s zunimmt.
, D ist der Abstand.
v ermittelt man über die Untersuchung der Spektralverteilung der Sterne und gibt dabei die Rotverschiebung an. Das lässt sich dann in v umrechnen. H ist eine Naturkonstante, die mit Hilfe pulsierender Sterne gemessen wurde, was auch wieder ne Wissenschaft für sich ist.

OmegaPirat

H ist eine Naturkonstante, die mit Hilfe pulsierender Sterne gemessen wurde, was auch wieder ne Wissenschaft für sich ist.

Wohl wahr - mir ist allerdings die Größe 75 km/(s Mpar) geläufig. H0 hat eh eine sehr wechselvolle Geschichte.

Aber ich habe zu der Rotverschiebung und der Entfernungsmessung eine Anmerkung (oder habe nicht ganz verstanden was du meinst)

Geschwindigkeitsdispersion innerhalb überdichter Strukturen- der bekannte Finger-of-god-effekt - vermeiden die exakte Geschwindigkeitsmessung (und damit die Messung der Entfernung) mittels Rotverschiebung. Es ist mittels Rotverschiebung nicht möglich, zwischen den Geschwindigkeiten der Galaxien aufgrund kosmischen Expansion und ihrer Eigenbewegung in Relation zu den sie umgebenden Galaxien zu unterscheiden.

Mir fällt dazu nur ein, die Entfernung einer vertretbaren repräsentativen Anzahl von Galaxien unabhängig zu bestimmen um dann den Anteil der kosmischen Expansion eherauszurechnen - und dann die Eigenbewegung der Galaxien zu bestimmen.

Aber vielleicht habe ich auch nur einen sehr überholten Wissensstand...

scores

Wohl wahr - mir ist allerdings die Größe 75 km/(s Mpar) geläufig. H0 hat eh eine sehr wechselvolle Geschichte.

Ja die Genauigkeit ist nicht sehr hoch und beträgt bei Messungen mit dem Weltraum-Hubble-Teleskop etwa (75+/-4)km/(s Mpar). Da ist die 72 ja mit drin.
Durch Messungen an Typ Ia Supernovae konnte man sie bereits zu ich meine (73+/-2,5)km/(s Mpar) bestimmen. Wenn mans ganz genau nimmt ist die Hubble-Konstante nicht konstant, sondern ein zeitabhängiger Parameter.

Aber ich habe zu der Rotverschiebung und der Entfernungsmessung eine Anmerkung (oder habe nicht ganz verstanden was du meinst)

Ich denke du hast es verstanden. Du sprichst etwas an, was ich ignoriert habe, um die Erklärung nicht zu kompliziert zu machen. Es ging hauptsächlich um das Prinzip und das ist die Rotverschiebung aufgrund der kosmischen Expansion. Aber ja in der Praxis stellt das ein Problem dar.

Geschwindigkeitsdispersion innerhalb überdichter Strukturen- der bekannte Finger-of-god-effekt - vermeiden die exakte Geschwindigkeitsmessung (und damit die Messung der Entfernung) mittels Rotverschiebung. Es ist mittels Rotverschiebung nicht möglich, zwischen den Geschwindigkeiten der Galaxien aufgrund kosmischen Expansion und ihrer Eigenbewegung in Relation zu den sie umgebenden Galaxien zu unterscheiden

Die Eigenbewegung ist nur im Nahbereich störend (ich hab da keine Erfahrungswerte, aber ich denke unter Nahbereich sollte man hier so etwa Entfernungen von bis zu 100Mpar verstehen). Im Fernbereich sind die Eigenbewegungen gegenüber der kosmischen Fluchtgeschwindigkeit vernachlässigbar. Dort gibt es aber das Problem, dass der einfache lineare Zusammenhang v=H*D ungenau wird, da dann die Auswirkungen der kosmologischen Konstante spürbar sind. Dann muss man die Robertson-Walker-Metrik zugrunde legen oder in Erweiterung die Robertson-Walker-Friedman-Lemaître-Metrik. Das führt dann zu schwierigen Gleichungen, die ohnehin nur numerisch lösbar sind. Ich denke zur Veranschaulichung reicht der einfache lineare Zusammenhang.
Im Nahbereich könnte man zum Beispiel durch Helligkeitsmessungen an pulsierenden Sternen (Cepheiden) die Entfernung bestimmen. Und zwar ist die absolute Helligkeit dieser Sterne von der Pulsationsperiode abhängig. Mit Hilfe von Teleskopen misst man ebenfalls die Helligkeit (was man als scheinbare Helligkeit bezeichnet), die natürlich aufgrund der Entfernung geringer ist als die absolute Helligkeit. Über ein einfaches Potenzgesetz hängt die Entfernung des Sterns von der absoluten und der scheinbaren Helligkeit ab. Die absolute Helligkeit bekommt man ja wie gesagt aus der beobachteten Pulsationsperiode.
Das funktioniert dann aber nur bis etwa 20Mpar, da die scheinbare Helligkeit bei größeren Entfernungen zu klein wird, um daraus brauchbare Messergebnisse zu erhalten.

Zusammenfassend ist die kosmologische Rotverschiebung eine Messmethode zur Entfernungsbestimmung im Fernbereich (>100Mpar) und die Helligkeitsmessung an Cepheiden für den Nahbereich (<20Mpar). Letztlich werden aber immer mehrere Messmethoden kombiniert.

OmegaPirat

Die Eigenbewegung ist nur im Nahbereich störend (ich hab da keine Erfahrungswerte, aber ich denke unter Nahbereich sollte man hier so etwa Entfernungen von bis zu 100Mpar verstehen). Im Fernbereich sind die Eigenbewegungen gegenüber der kosmischen Fluchtgeschwindigkeit vernachlässigbar.

Kommt darauf an, was man untersuchen möchte - ist zumindest meine Meinung. Nimm doch mal Werte für die Rotverschiebung an, daraus kann man recht unkompliziert auf ein (angenommenes) Alter des Universums schliessen.

oder: Galaxien machen nicht immer das was wir erwarten - korrekter weise: haben gemacht.

Klassische Simulationen zeigen, wo die Galaxien sind, sie zeigen aber nicht wie sie aussehen und wie die Masse verteilt ist. Chaotische und Nicht-lineare Prozesse sind (zumindest was mir die Kinder erzählt haben) nicht oder nur schwer zu beschreiben. ich schweife ab..

Was ich allerdings auch wieder fragend einwerfen muss ist: Was ist mit der Gravitationsrotverschiebung? Lichtteilchen die gegen die ein Gravitationsfeld flüchten verlieren Energie und werden zum roten Ende des Spektrums verschoben. Und verfälschen ggf. Ergebnisse auf Grundlage (mir) bekannter Rechenmodelle....

Sind sich die Physiker nicht allgemein einig, dass das Universum nicht unendlich ausgedehnt ist?
Jedoch darf man es sich nicht so vorstellen, dass tatsächlich ein Ende existiert. D.h. etwa eine Grenze des Raums, der das Universum doch ausmacht, hinter der etwas existiert, das nicht Teil dieses Universums ist. Auch scheint die Vorstellung eines Raums auserhalb des Universums, in welchem es sich ausdehnt falsch. Der Raum an sich wird vergrößert. Im Grunde nimmt einfach sein Volumen zu.
Aber was passiert nun wenn man fiktiv einfach immer weiter in eine Richtung reist? Es existiert keine Grenze, durch die man aus dem Universum austreten kann, aber doch scheint es nicht unendlich ausgedehnt zu sein. Die einfachste Lösung ist eine Krümmung des gesammten Raums in sich. Anschaulich wie die Oberfläche einer Kugel.
Wenn das der Wahrheit enspricht ist es nun furchtbar interessant die Topologie unseres Raums festzustellen. Auf der Oberfläche einer Kugel etwa ist jede Gerade in sich geschlossen (ein Kreis) und zudem homotop zum Nullpfad, dh man kann sie zu einem Punkt zusammenziehen. Betrachtet man als anschauliches Beispiel jedoch einen Ring so stellt man fest, dass hier nicht jede Gerade homotop zum Nullpfad ist. (Starte Außen am Ring und wandere geradeaus einmal um ihn herum, dieser Pfad lässt sich minimal zum einmaligen Umlauf auf der Innenseite des Rings zusammeziehen.) Man stellt fest, das jeder Mannigfaltigkeit eine Homotopieklasse zugeordnet werden kann. Diese können in unserem Universum wiederum zu Naturgesetzten führen. Aus der Struktur des Universums kann man also vielleicht neue Naturgesetzte voraussagen oder aus neu entdeckten Naturgesetzten die Struktur des Universums (Raums) vorraussagen. Oder zumindest erraten.
Man kann sich sogar Vorstellen, dass durch die Expansion des Universums seine topologische Struktur verändert werden kann. Ergo könnten ich Naturgesetzte auch ändern.