Transalpin hat geschrieben:
Auch ein interessanter Größenvergleich - Wenn das Sonnensystem ein Fußballstadion wäre...
Als ich damals in der Schule ein Astronomiereferat gehalten habe, habe ich mich, um die Größenverhältnisse im Universum darzustellen, entschieden, drei verschiedene Maßstäbe zu verwenden.
Im ersten Maßstab ließ ich die Erde auf die Größe eines Globusses schrumpfen, also einen Durchmesser von 34 cm. Der Maßstab ist somit 1 : 37,5 * 10^6.
In diesem Fall schwebt die ISS einen Zentimeter über dem Globus und der Mond ist so groß wie eine Orange und von der Erde 10 Meter entfernt. Die Sonne ist dann so groß wie ein 12-stöckiges Hochhaus und von der Erde 4 km entfernt. Pluto ist von der Erde in diesem Modell 160 km entfernt. Der nächste Fixstern ist etwa eine Millionen Kilometer von der Erde entfernt, also ungefähr das Dreifache wie der Mond in Wirklichkeit.
Der erste Maßstab von 1 : 37,5 * 10^6 eignet sich also für das Sonnensystem, aber nicht darüber hinaus.
Im zweiten Maßstab ließ ich die Entfernung Erde - Sonne, also die Astronomische Einheit, auf einen Meter schrumpfen, sodass sich nunmehr ein Maßstab von 1 : 1,5 * 10^11 ergibt.
Die Erde hat nunmehr einen Durchmesser von ca. 0,085 Millimetern, was dem Durchmesser einen menschlichen Haares entspricht. Damit befindet sich also die Erde gerade so eben an der Sichtbarkeitsgrenze des menschlichen Auges, die ebenfalls in dieser Größenordnung liegt. Die einen Meter entfernte Sonne hat einen knappen Zentimeter Durchmesser und der Mond mit einem Durchmesser von etwa 0,023 Millimeter ist von der Erde 2,6 Millimeter entfernt. Pluto ist von der Erde etwa 40 Meter entfernt und der nächste Stern (außer der Sonne natürlich) ist etwa 270 km entfernt.
In diesem Maßstab ist unsere Galaxie eine Scheibe mit etwa 6,3 Millionen km Durchmesser, womit sich unser Modell in diesem Maßstab bereits um das 16-Fache über die echte Mondbahn hinaus erweitert hat, sodass es Zeit wird, einen neuen Maßstab einzuführen.
Im dritten Maßstab, wird jetzt der Durchmesser der Milchstraße auf einen Meter reduziert, womit sich ein Maßstab von 1 : 9,46 * 10^20 ergibt.
Wie kann man sich die Zahl 9,46 * 10^20 vorstellen? Zu Hause habe ich am Wasserkran festgestellt, dass etwa 55 mittelgroße Wassertropfen einem cm^3 Wasser entsprechen. Zwar schwankt die Zahl, aber 55 ist ein guter Wert. Damit befinden sich im Bodensee etwa 2,6 * 10^18 Wassertropfen, d.h. 9,46 * 10^20 Wassertropfen sind etwa die 358-Fache Wassermenge des Bodensees.
Wenn die Milchstraße einen Durchmesser von einem Meter hat, dann ist sie an den Rändern etwa 1 - 2 cm Zentimeter und ist in der Mitte etwa 20 cm dick. Der Bereich, den wir derzeit beobachten könnten, ist eine Kugel, die scheinbar einen Durchmesser von etwa 260 km hat, aber aufgrund der Rotverschiebung mittlerweile aber schon einen Durchmesser von etwa 1000 km hat.
Allerdings ist das nur der
BEOBACHTBARE Teil des Universums. Aufgrund der Inflationstheorie, die vom Niederländischen Astrophysiker Alan Guth entwickelt wurde und mittlerweile experimentell in weiten Teilen bestätigt wurde, wissen, wir das das aktuell existierende Universum viele Zehnerpotenzen größer sein
MUSS, als das was wir - begrenzt durch die Lichtgeschwindigkeit - überhaupt sehen können und auch jemals werden sehen können.
Wenn man jemals diesen Quotienten herausfinden will, dann kann das also nur über theoretische Modellrechnungen, wie z.B. über die M-Theorie, die längst noch nicht verstanden ist, geschehen.
Hierzu hat einmal der russische Kosmologe Andrei Linde eine Modellrechnung aufgestellt und kam auf einen Faktor größer als 10^(10^12). Dieser Faktor ist absolut gigantisch. Die Anzahl der Elementarteilchen im beobachtbaren Universum ist auf jeden Fall kleiner als 10^120. Wenn aber im Exponenten nicht 120 steht, sondern 1000000000000, dann weiß man, dass das, was wir beobachten können, im Vergleich zu dem was noch existiert bzw. existieren könnte, viel geringer ist, als der Vergleich eines einzigen Atoms mit dem aktuell beobachtbaren Universum.
Die Modellrechnung von Linde enthält aber zahlreiche unbekannten Parametern, die mangels Messung geschätzt werden mussten, sodass diese Modellrechnung im Gegensatz zur Inflationstheorie von Guth nicht als wissenschaftliche Erkenntnis gewertet werden kann.
