Universum offen oder geschlossen?

Lucriospeed · Anmeldungsdatum: 01.12.2021 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ist unser Universum, thermodynamisch betrachtet, offen oder geschlossen? Da unser Universum keinen Austausch mit einer "Umgebung" haben kann, per Definition, frage ich mich, wieso man sich die Frage stellt, ob es offen sein könnte? Hängt das mit der Expansion des Universums zusammen. Ich möchte auch erstmal alle Multiversumshypothesen ausschließen und mich auf den aktuellen Stand konzentrieren.

Meine Ideen:
Könnte es sein, dass das Universum deshalb offen ist, weil ständig neuer "Raum" generiert wird und es deshalb einen Energiestrom gibt, der von uns wegführt?

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5043

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

@Lucriospeed,

in der Kosmologie versteht man unter "offen" oder "geschlossen" etwas völlig anderes als in der Thermodynamik. Und leider vermischen die Kosmologen teilweise ihre eigenen Begriffe "offen" und "geschlossen" mit den verwandten jedoch nicht identischen Begriffen der Mathematiker.

Meist gilt einfach das, was DrStupid sagt: Ein "offenes Universum" bedeutet, dass die Expansion ewig andauert; ein "geschlossenes Universum" besagt, dass das Universum zu einem endlichen Zeitpunkt in der Zukunft wieder auf einen ausdehnungslosen Punkt geschrumpft ist.

Dann wissen die Kosmologen, wie die Geometrie des Universums im mathematischen Sinne aussieht, nämlich vergleichbar der einer Sattelfläche; dann sagen sie so etwas wie "... if the universe expands forever ... this forms an open universe with negative curvature resembling a saddle". Jetzt meinen sie die mathematische Bedeutung von "offen", was man jedoch anhand dieses Satzes alleine nicht verstehen kann.

Zuletzt sagen sie auch so etwas wie "... this ... would cause even an open universe to re-collapse to a big crunch" was natürlich irgendwie schwachsinnig ist, weil das der obigen Definition von "offen" im Sinne der Physik widerspricht.

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Das ist nicht schwachsinnig, weil die eigentliche Bedeutung von offen und geschlossen aus der Mathematik kommt und die räumliche Geometrie des Universums beschreibt. Die Gleichsetzung mit dem zeitlichen Schicksal entstand vor deutlich über 30 Jahren, als man fest von

ausging. Unter dieser Bedingung ist beides nämlich 1:1 verknüpft.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Richtig, wir reden von Friedmann-Modellen, also homogen und isotrop.