Der Weltraum ... unendliche Weiten ... und sie werden noch unendlicher!

Hier will ich mich mal dem Weltall widmen, seiner Ausdehnung und seinem möglichen Ende.

Wie das Universum entstanden ist wird weitestgehend mit dem Big Bang erklärt.

Der Urknall bezeichnet keine Explosion in einem bestehenden Raum, sondern die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit aus einer ursprünglichen Singularität. Da keine konsistente Theorie der Quantengravitation existiert, gibt es in der heutigen Physik keine allgemein akzeptierte Theorie zum Zustand des Universums zu sehr frühen Zeiten, als seine Dichte der Planck-Dichte entsprach. Daher ist der Begriff „Urknall“ die Bezeichnung eines formalen Punktes, der durch Betrachtung des kosmologischen Modells eines expandierenden Universums über den Gültigkeitsbereich der zugrunde liegenden allgemeinen Relativitätstheorie hinaus erreicht wird.

Stellen wir uns also mal ein Explosion vor. Denn prinzipiell kann man diese Analogie zur Vereinfachung anwenden.

Dabei ist unser Universum zum Beginn ein "Objekt" maximaler Dichte (die Singularität), welches in ein "Nichts" hinein explodiert und so den Raum schafft und expandiert.
Stellen wir uns vor, dass diese Melone das Universum wäre. Die Explosion, die dort (obwohl bereits in Zeitlupe) nur wenige Sekunden dauert, dauert nun eben 13,82 Milliarden Jahre. Und da sind wir - Heute. Und die Explosion ist noch lange nicht vorbei.


Wie es jedoch endet, dazu gibt es derzeit 3 "große" Modelle:
Die Theorien Big Crunch, den Big Rip und den Big Chill (auch Big Freeze / Big Whimper).

Das Szenario des Big Rip geht von einer immer stärker zunehmenden und schließlich extrem ansteigenden Entstehung neuen Raumes aus, so dass sich alle Objekte immer schneller voneinander entfernen und nicht mehr in Wechselwirkung treten können. Dieses finale „Zerreißen“ wird als „Knall“ bezeichnet, weil man annimmt, dass die Geschwindigkeit der Raumentstehung ab einem bestimmten Punkt explosionsartig divergiert. Die Explosion erfolgt „in den Raum hinein“.

Die Explosion und die damit einhergehende Entfernung aller Objekte voneinander und der Ausweitung des Raumes geht also weiter. Und die Geschwindigkeit nimmt zu, wie das so ist, gegen Ende einer Explosion. Die Kräfte, die das Objekt noch in einer Form halten, selbst ein paar Augenblicke nach der Explosion, sind also demnach irgendwann überwunden und Bang - alles zerfällt. Wie unsere Melone.

Dabei [Anm. d. Verf.; Big Crunch] kollabiert das Universum unter der Wirkung der Gravitationskraft immer stärker, bis es schließlich in einer Art von umgekehrtem Urknall, dem „Big Crunch“, endet und somit völlig verschwindet.

Bei dieser Version muss man erst einmal ein paar Worte über die "schwarze Materie" verlieren: Diese gilt mit ihrer dunklen Energie als "Gegenkraft" zur Gravitation des Universums. Geht man nun davon aus, dass mehr Allfläche die gleiche Menge "dunkler Energie" entgegen gesetzt bekommt, so genügt diese bald nicht mehr um das Universum expandieren zu lassen. Und die eigene Gravitation des Universum würde dieses "zurück ziehen" und den Big Bang einfach umkehren, wie in einer Implosion.

In der Physik umschreibt der Wärmetod die Folge des thermischen Gleichgewichts eines abgeschlossenen Systems.

Gemäß dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik enthält ein abgeschlossenes System im thermischen Gleichgewicht ein höchstmögliches Maß an Entropie. Zudem kann die Entropie in einem solchen System zwar gleich bleiben oder zunehmen, aber niemals abnehmen. Wenn also alle möglichen Prozesse vollendet sind und die maximale Entropie erreicht ist, nimmt jegliches makroskopische Geschehen im System zwangsläufig ein Ende.

Unter der Annahme, dass unser Universum ein abgeschlossenes System ist, bedeutet dies, dass alles Leben im Universum irgendwann einmal erlöschen wird [Anm. d. Verf.; Big Chill]. Dies wird auch als der „Wärmetod des Universums“ bezeichnet und teilweise in philosophischen Betrachtungen als Beweis für die Unvermeidbarkeit des Weltuntergangs angeführt. Nach dem gegenwärtigen Stand der Physik ist allerdings offen, ob das uns bekannte Universum überhaupt ein abgeschlossenes System ist.

Kurz und knapp, wie auch oben beschrieben: Energie kommt oder geht nicht. Sie ist konstant. Jeder weiß: Energie wird nur umgewandelt in einem abgeschlossenen System, geht aber nie verloren und kommt hinzu.
Da ist allerdings noch mehr: Sind alle Prozesse "gelaufen", dann ist Sense. Die Reaktion, hier unser "andauernder Big Bang" endet.
Ist es nun so, dass die gesamte Existenz unseres Alls nur eine Reaktion in einem abgeschlossenen System ist, so bedeutet dies unwiderruflich, dass das gesamte Universum irgendwann "endet". Stillstand. Kein Energiefluss mehr. Die Existenz als solches "gefriert".


Doch es ist noch Hoffnung!
Die Vernichtung allen Seins ist nicht sicher. Denn die wichtigste Variable fehlt uns: Was ist "dahinter"? Wohinein expandiert das Universum?
Das Universum in seiner Expansion bewegt sich schneller als das Licht. Doch Halt! Nichts ist schneller als das Licht! Richtig?
Nein. Nichts bewegt sich schneller als das Licht in unserem Universum. Aber unser Universum ist ja nicht in sich selbst.

Wir "sehen" sogar, dass das Universum expandiert. Denn die Gestirne bewegen sich zu allen Seiten von uns weg.
Doch dann ... es gibt einen Punkt, der zu weit weg ist, als das sein Licht zu uns kommen könnte. Bewegt sich das Universum schneller als das Licht von uns weg, so ist Licht das zu uns "kommt" immer noch nicht schnell genug und würde sich selbst dabei von uns entfernen. Diese Linie oder diesen Raum hinter der Linie nennt man Hubblesphere. Ähnlich einem Ereignishorizont bei einem schwarzen Loch.
Theoretisch können wir also nichts sehen, was sich dahinter befindet.

Doch wir können.
Denn unsere Hubblesphere, d.h. die "Linie" wo sie beginnt expandiert ja auch. Sie ist Teil des Universums.
Der Punkt, an dem wir nichts mehr sehen, entfernt sich auch von uns. Also bewegen sich das Licht in der Hubblesphere und ihre Grenze aufeinander zu und wenn das Licht aus der Hubblesphere in "unseren" Teil der Galaxis gelangt, dann sehen wir was in der Hubblesphere zu sehen ist. Oder besser gesagt: Irgendwann mal zu sehen war.

Der "particle horizon" oder "cosmological horizon" ist dann jedoch der Punkt, wo es vorbei ist.
Wo die Hubblesphere endet wird dadurch bestimmt, dass hier die Zeit für die Annäherung der Hubblesphere und deren Licht zu unserem Universum nicht mehr genügt. Hier ist es dann wirklich "dunkel".
Hier endet das für die Menschen sichtbare Universum.

Und da sind auch wir am Ende. Denn laut einer anderen Theorie ist das Universum unendlich. Und das würde bedeuten es war bereits als Singularität unendlich und der Urknall geschah zeitgleich überall und das All könnte in sich selbst entstanden sein. Und das würde wiederum bedeuten, dass alle vorangegangenen Ideen und Überlegungen Mist sind.