wize.life
Neu hier? Jetzt kostenlos registrieren und mitmachen! Warum eigentlich?
'Die Welt als Raum' - ein Modell von Längen und Größen (II)

'Die Welt als Raum' - ein Modell von Längen und Größen (II)

25.01.2015, 20:13 Uhr
Beitrag von wize.life-Nutzer

--> VORBEMERKUNG:
Dies ist nur eine Neufassung vom Beitrag am 27.11.2014, diesmal mit anschaulicheren Formatierungen (den alten Beitrag zu ändern funktioniert nicht, da er noch mit dem geringeren Zeichenkontingent eingestellt wurde!).
( http://www.seniorbook.de/themen/kate...nd-groessen )

In verschiedenen Beiträgen zu Themen wie "Weltentstehung", "Urknall", "Universum", etc. werden immer wieder die zugrundeliegenden Entfernungen und Größen missverstanden. Nachvollziehbar, weil sie für uns auch unvorstellbar sind! ("Ihr nun wieder, mit den Millionen und Milliarden von Lichtjahren ...")
Wie schon zuvor mit dem 'Zeitmodell' versuche ich hier ein 'Größenmodell'. Ob es mir gelungen ist, weiß ich selbst nicht (mit anderen Worten, auch mir wurde dabei 'schwindelig'! ).

Etwas vorstellbarer werden die Parameter bei Verkleinerung des Maßstabes auf gewohnte Längen und Größen. Das muss bei der Darstellung des gesamten Universums zwangsläufig in mehreren Stufen erfolgen (Sonnensystem / Milchstraße / Universum), sonst wird es doch wieder unanschaulich. Unter Zuhilfenahme eines guten Universallexikons (oder auch Internet) und Taschenrechner kann wieder jeder das Modell überprüfen ...

Um es noch verständlicher zu machen, habe ich die jeweiligen prominenten Eckdaten der kosmologischen Heimat in diese Stufenmodelle eingebunden. So wird die Bedeutung zumindest vorstellbarer und auch relativierbar, von Aussagen, etwa wie "Wir sind der Mittelpunkt allen Weltgeschehens" ...

Zur 1. Stufe (Sonnensystem, unsere direkte Umgebung im All) stelle man sich eine Großstadt vor, mit einer Entfernung vom Westrand zum Ostrand von ca. 25 km - der Großraum Berlin würde da gut passen. Im Stadtzentrum leuchtet ein Feuerball mit 1 Meter Höhe als symbolische Sonne. In ca. 100 Meter Entfernung umkreist ihn eine Kugel so groß wie eine Haselnuss, unsere Erde! (davon würden 1 Million Haselnüsse in den Feuerball hineinpassen).
In den Außenbezirken der Stadt (3-4 Kilometer vom Zentrum entfernt) würden die äußeren Planeten in Nussgröße ihre Bahnen ziehen. Das Licht des Feuerballs würde noch bis ins Umland leuchten, bis ca. 13 km vom Stadtkern! Dieses ganze Modell ist sich natürlich voluminös und kugelförmig vorzustellen (wobei die Planetenbahnen doch mehr oder weniger in einer Ebene liegen). Außer Licht in allen Richtungen enthält diese Kugel also so gut wie Nichts, sie ist nahezu leer!

Für die 2. Stufe (Milchstraße, unsere kosmische Heimat) muss das Modell nochmals im gleichen Maßstab verkleinert werden. Also ein kleines Dorf in Deutschland mit einer Entfernung von Dorfrand zu Dorfrand von ca. 700 Metern. Unser gerade beschriebenes Sonnensystem wäre irgendwo von der Dorfmitte entfernt ungefähr so groß wie ein Nadelstich! Im ganzen Dorf wären ca. 200 Milliarden Nadelstiche (Sterne!) verteilt. Da diese Nadelstiche selbst schon nahezu leer sind (wie beschrieben), gilt das erst recht für das ganze Dorf! Die ca. 200.000.000.000 Sterne lassen sich im Modell ja gar nicht mehr größengerecht darstellen. Und zwischen ihnen herrscht wieder die große Leere ...

Will man in der 3. Stufe alles ins Universum einbetten, ist abermalige Verkleinerung notwendig.
Die gerade beschriebene Milchstraße schrumpft dann selbst zu einem Nadelstich in einem Volumen mit einem Durchmesser von ca. 400 Kilometer! So nimmt 'Unendlichkeit' Gestalt an ...

Grundlagen:

Maßstab = 1:1,4 Milliarden (1.400.000.000)
Gesammtgröße des Sonnensystems in diesem Modell: ca. 26 km (Durchmesser)

  • 1 cm im 1. Modell entspricht 14.000 Kilometer im Weltraum!
  • 1 cm im 2. Modell entspricht 1,5 Lichtjahre im Weltraum!
  • 1 cm im 3. Modell entspricht 1,5 Millionen Lichtjahre im Weltraum!

http://de.wikipedia.org/wiki/Modell_...nnensystems
http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnensystem

  • Lichtgeschwindigkeit im 1. Modell = 21,4 cm/s (Zentimeter pro Sekunde!)
  • Lichtgeschwindigkeit im 2. Modell = 6,80 mm/y (Millimeter pro Jahr!)
  • Lichtgeschwindigkeit im 3. Modell = 6,80 mm/ym (Millimeter pro Jahrmillion!)

Lichtgeschwindigkeit im Weltraum beträgt real ca. 300.000 km/s (Kilometer pro Sekunde!)
http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtjahr

1. Modell - Sonnensystem:

  • Sonne: Durchmesser = 1 m (1 Meter = 100 cm); enthält ca. 99,9 % der Gesamtmasse des Sonnensystems! (der Rest - also fast alles! - ist nahezu leer!)
  • Merkur: Durchmesser = 3,5 mm (Reiskorn) Sonnenentfernung = 41 m
  • Venus: Durchmesser = 8,6 mm (Kirschkern) Sonnenentfernung = 77 m
  • Erde: Durchmesser = 9,1 mm (Haselnusskern) Sonnenentfernung = 107 m
  • - - - > (Mond): Durchmesser = 2,5 mm (Graupe) Erdentfernung = 27 cm (Zentimeter!)
  • Mars: Durchmesser = 4,9 mm (Erbse) Sonnenentfernung = 163 m
  • Jupiter: Durchmesser = 102 mm (Grapefruit) Sonnenentfernung = 556 m
  • Saturn: Durchmesser = 86 mm (Apfelsine) Sonnenentfernung = 1.019 m (ca. 1 Kilometer!)
  • Uranus: Durchmesser = 37 mm (Walnuss) Sonnenentfernung = 2.051 m (ca. 2 Kilometer!)
  • Neptun: Durchmesser = 35 mm (Walnuss) Sonnenentfernung = 3.213 m (ca. 3 Kilometer!)
  • (Pluto): Durchmesser = 1,6 mm (Stecknadelkopf) Sonnenentfernung = 4.219 m (ca. 4 Kilometer!)

Ende des Sonnensystems:
Sonnenentfernung = ca. 13 Kilometer im Modell!
http://de.wikipedia.org/wiki/Heliosp...#Heliopause

Nächster Nachbarstern ("Nachbarsonne"!):
Durchmesser = 144 mm (Honigmelone)
Sonnenentfernung = 28.800 km (Kilometer im Modell!)
http://de.wikipedia.org/wiki/Proxima_Centauri

Größe unserer Heimatgalaxie ("Milchstraße"):
Durchmesser = 750.000.000 km (750 Millionen Kilometer im Modell!)
http://de.wikipedia.org/wiki/Milchstraße

2. Modell - Galaxien:

Wenn man sich dieses Modell einigermaßen vorstellbar macht, ist zu erkennen, dass sich nicht nur unser heimatliches Sonnensystem nahezu leer und verloren im Weltraum vorfindet, sondern dass auch die durchschnittliche Verteilung solcher Systeme in unserer eigenen Galaxie extrem dünn ist. Die 'Milchstraße' ist in Relation zu ihren Ausmaßen ebenfalls nahezu leer! Zwar enthält sie ca. 200 Milliarden Sterne (Sonnen), die sich aber alle unvorstellbar weit voneinander verteilen.
Bei einer Kollision zweier Galaxien durchdringen sie sich zwar (wie beim Zusammenstoß zweier Wolken), aber dass darin Sterne miteinander zusammenstoßen, ist sehr unwahrscheinlich!

Für einen Versuch, sich das gesamte beobachtbare Universum vorstellbarer zu machen ("Die Welt"), kann man das bisherige Modell nochmals im Maßstab 1:1 Milliarde verkleinern. Das oben beschriebene Sonnensystem (26 km Durchmesser!) wäre dann noch 0,026 mm groß - also kleiner als ein kleiner feiner Nadelstich!
Unsere Heimatgalaxie ("Milchstraße") hätte in diesem neuen Modell einen Durchmesser von ca. 750 m, also 3/4 Kilometer. Darin wäre also unser komplettes Sonnensystem der feine Nadelstich! Die Sonne selbst, erst recht die Planeten, wären hier gar nicht mehr darstellbar ('Atomgröße')! Das also sind die tätsächlichen Größen und Entfernungen in unserer Welt. Wer da von der 'Eroberung des Weltraums' redet, oder von physischen Kontakten zu 'Außerirdischen Intelligenzen', der ist eben an der uns angeborenen Unvorstellbarkeit der Realität gescheitert.
Unsere nächste Nachbargalaxie ('Andromeda-Nebel') ist etwas größer und in diesem 2. Modell ca. 19 km (Kilometer) von uns entfernt.

3. Modell - Universum:

Wenn man nun noch berücksichtigt, das unser Universum Hunderte Milliarden verschiedener Galaxien beheimatet, ist es mit der Vorstellbarkeit nun völlig vorbei! Selbst wenn man das letzte 2. Modell abermals verkleinert, diesmal um den Faktor 1 Million (unsere Milchstraße wäre dann ca. 0,8 mm groß, also wieder nur ein Nadelstich!), hätte die uns beobachtbare Welt noch eine Größe von ca. 443 km! Ein wahrhaftiges Universum - darüber hinaus lassen sich heute keine belegbaren Aussagen machen (aber das Denken endet dort natürlich nicht!).
http://de.wikipedia.org/wiki/Beobach...s_Universum

"Ein Ereignishorizont ist in der allgemeinen Relativitätstheorie eine Grenzfläche in der Raumzeit, für die gilt, dass Ereignisse jenseits dieser Grenzfläche prinzipiell nicht sichtbar für Beobachter sind, die sich diesseits der Grenzfläche befinden. Mit „Ereignissen“ sind Punkte in der Raumzeit gemeint, die durch Ort und Zeit festgelegt sind. Der Ereignishorizont bildet eine Grenze für Informationen und kausale Zusammenhänge, die sich aus der Struktur der Raumzeit und den Gesetzen der Physik, insbesondere in Bezug auf die Lichtgeschwindigkeit, ergibt. (...)
Außerdem nimmt man in verschiedenen kosmologischen Modellen an, dass das Universum als Gesamtes einen Ereignishorizont und einen Beobachtungshorizont hat. Das beobachtbare Universum ist der Teil des Universums, der innerhalb des Beobachtungshorizonts (ca. 47 Milliarden Lichtjahre) liegt. Der Ereignishorizont definiert dagegen die Entfernung in der heute stattfindende Ereignisse von uns zukünftig noch erfasst werden könnten. Nach dem heutigen Standardmodell der Kosmologie liegt dieser Ereignishorizont in einer Distanz von etwa 16,2 Milliarden Lichtjahren."

Hinweise zu bildlichen Modellen:

--> Schöne Demonstration von der tatsächlichen Größe des Weltraums - und hier wird nur unser Sonnensystem gezeigt! (mit Pfeiltasten 'rechst / links' navigieren!)
- auf der schwarzen Seite kann oben rechts (Weltkugel) die Sprache gewählt werden!
- unten links (C) wird die Lichtgeschwindigkeit massstabsgerecht simuliert!
- mit den Astro-Symbolen oben können die Planeten direkt angesteuert werden!
http://joshworth.com/dev/pixelspace/...system.html

--> Fantastische Animation von den Größenverhältnissen der Welt!
(auf 'Start' drücken, Lautsprecher an, kurz warten, dann den 'Schiebebalken' unten bewegen - viel Spass!)
http://htwins.net/scale2/

--> Fantastische Einblicke in unser Universum - unbedingt sehenswert!
http://hubblesite.org/gallery/album/entire/+1

--> hier noch der erwähnte Beitrag über "Zeitmodelle"
http://www.seniorbook.de/themen/kate...nd-vergehen

P.S.: Die Formatierungen funktionieren leider nicht wunschgemäß!

=====

zum Bild:
"Observable universe logarithmic illustration"

Künstlerische Darstellung des beobachtbaren Universums in logarithmischer Skalierung und Zentrierung auf das Sonnensystem. Abgebildet sind die inneren und äußeren Planeten des Sonnensystems, der Kuipergürtel, die Oortsche Wolke, Alpha Centauri, Perseusarm, die Milchstraße, der Andromedanebel, Nachbargalaxien, das Kosmische Netz, die Kosmische Hintergrundstrahlung und der plasmazustand kurz nach dem Urknall.
http://commons.wikimedia.org/wiki/Fi...tration.png

"I, the copyright holder of this work, hereby publish it under the following license:
This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.
You are free to share, to copy, distribute and transmit the work"

\\//_

8 Kommentare

Melden Sie sich jetzt mit Ihrem Nutzerkonto an, um Kommentare zu hinterlassen.
Alles nochmal 'animiert' und fachkundig erläutert ...

Universum und Quanten • Makrokosmos | Harald Lesch (Teil 1)

-->
  • 29.01.2015, 16:52 Uhr
Er erklärt so "lebensnah"...
  • 05.04.2017, 14:06 Uhr
Melden Sie sich jetzt mit Ihrem Nutzerkonto an, um Kommentare zu hinterlassen.
Toller Beitrag, das kann ich allerding gar nicht alles auf einmal aufnehmen.
  • 26.01.2015, 21:05 Uhr
Melden Sie sich jetzt mit Ihrem Nutzerkonto an, um Kommentare zu hinterlassen.
Junge Junge, deine Zeit möchte ich haben....Aber echt genial
  • 26.01.2015, 19:13 Uhr
Heiko, in meinem Alter schläft man nicht mehr so viel (und die Nächte können manchmal recht lang werden) ...
  • 26.01.2015, 19:42 Uhr
Nachts mach ich lieber was anderes...
  • 26.01.2015, 19:47 Uhr
Melden Sie sich jetzt mit Ihrem Nutzerkonto an, um Kommentare zu hinterlassen.
Alleine aufgrund der riesigen Informationsflut ( positiv gesehen- dafür gibt's schon mindestens 1 'lw' ) und der dahinter stehenden Vor-Arbeit , muss man sich diesen Beitrag in einer ruhigen Stunde zu Gemüte führen und 'Die Welt als Raum' zuvor lesen, um alles erfassen zu können.
Sehr sehr interessant!
  • 26.01.2015, 12:16 Uhr
Danke Monika, und viel Spaß beim "zu Gemüte führen" ...
Die unten eingestellten 'Links' zu den animierten Modellen sind sehr informativ und unterhaltsam - und zeitintensiv!

Das andere "Zeit-Modell" von mir werde ich gelegentlich auch noch anschaulicher formatieren (ich habe diese Möglichkeit erst kürzlich 'entdeckt' ...).
  • 26.01.2015, 12:21 Uhr
Melden Sie sich jetzt mit Ihrem Nutzerkonto an, um Kommentare zu hinterlassen.

wize.life News per Push Benachrichtigung in Ihrem Browser aktivieren

Benachrichtigungen aktivieren