Astronomie

In Bezug auf das Alter / die Größe des Universums

In Bezug auf das Alter / die Größe des Universums

Ich glaube, das gegenwärtige geschätzte Alter des Universums beträgt etwa 14 Milliarden Jahre. Ich habe gerade in einem anderen Beitrag hier gelesen, dass der Durchmesser des Universums etwa 90 Milliarden Lichtjahre beträgt. Das macht für mich keinen Sinn, sollte der Radius des Universums nicht seinem Alter entsprechen? Es sei denn, die Explosion verursachte, dass sich Partikel schneller als Lichtgeschwindigkeit ausbreiteten? Ist das möglich? Ich dachte, die Lichtgeschwindigkeit sei eine Geschwindigkeitsbegrenzung, die nichts überschreiten kann?

Tut mir leid, wenn ich hier etwas nicht verstehe oder wenn ich versuche, Äpfel mit Orangen zu vergleichen. Ich bin nur ein Astronomie-Enthusiast.


Das Universum wird auf etwa 14 Milliarden Jahre geschätzt, ja. Das heißt, Sie scheinen über das beobachtbare Universum zu sprechen. Die Idee ist, dass sich der Weltraum tatsächlich schneller als Lichtgeschwindigkeit ausdehnen kann, da der Raum selbst keine Rolle spielt. Diese Ausdehnung des Raumes wird durch das sogenannte Hubblesche Gesetz beschrieben.


Die Expansionsrate des Weltraums allein ist nicht der Grund dafür, dass der Radius $R_mathrm{Uni}$ des beobachtbaren Universums größer als 14 Milliarden Lichtjahre (Gly) ist. Allein die Tatsache, dass sich der Raum ausdehnt, ist der Grund. Wenn der Weltraum wäre nicht expandieren, dann wäre $R_mathrm{Uni}$ die erwarteten 14 Gly, da dies die Entfernung ist, die Licht in den 14 Milliarden Jahren (Gyr) seit dem Urknall zurücklegen kann. Aber da sich der Weltraum inzwischen ausgedehnt hat, ist der Abstand zu einem Teilchen, das ein Photon emittiert hat, das wir heute beobachten, während des 14 Gyr kontinuierlich größer geworden, also $R_mathrm{Uni}>14,mathrm{Gly }$.

Eine Analogie dazu ist ein Wurm auf einem Gummiband, der beim Kriechen gedehnt wird. Der Abstand zwischen seinem Startpunkt und seinem Endpunkt hängt nicht nur davon ab, wie schnell er kriecht, sondern auch davon, wie stark Sie das Gummiband dehnen.

Der Begriff "Raum dehnt sich schneller aus als das Licht" täuscht etwas. Der Raum dehnt sich *homogoly*$^1$ aus, was bedeutet, dass sich ein bestimmter Punkt im Raum mit einer Geschwindigkeit von Ihnen entfernt, die von seiner Entfernung zu Ihnen abhängt. Wenn eine Galaxie 1 Mpc (= 3,26 Mly) von dir entfernt ist, tritt sie bei $70,mathrm{km},mathrm{s}^{-1}$ zurück. Wenn es 2 Mpc von Ihnen ist, geht es bei $140,mathrm{km},mathrm{s}^{-1}$ zurück. Und so weiter. In einiger Entfernung wird die Rezessionsgeschwindigkeit größer als $c$, und tatsächlich ziehen sich Galaxien in einer Entfernung von $R_mathrm{Uni}$ bei mehr als $3c$ zurück. Dies verstößt nicht gegen die spezielle Relativitätstheorie, die besagt, dass nichts schneller als $c$ durch den Weltraum reisen kann, weil die Galaxien nicht reisen durch Platz. Sie liegen ungefähr still im Raum, aber der Raum selbst dehnt sich einfach aus, d. h. der Abstand zwischen allem nimmt zu.

Wie drei Würmer an einem Gummiband, mit 1 cm Abstand. Wenn Sie das Band auf die doppelte Länge spannen, beträgt der Abstand von Wurm Nr. 1 bis Nr. 2 2 cm, von Nr. 1 bis Nr. 3 4 cm.


$^1$Homogol ist nicht gleich homogen. Während letzteres "überall das gleiche" bedeutet und sich auf eine physikalische Größe wie die Dichte bezieht, bedeutet homogol "proportional zur Entfernung".


Astronomisch große Linsen messen das Alter und die Größe des Universums

Durch die Verwendung ganzer Galaxien als Linsen, um andere Galaxien zu betrachten, haben Forscher eine neue präzise Möglichkeit, die Größe und das Alter des Universums und seine Expansionsgeschwindigkeit zu messen, vergleichbar mit anderen Techniken. Die Messung bestimmt einen Wert für die Hubble-Konstante, die die Größe des Universums angibt und das Alter des Universums mit 13,75 Milliarden Jahren innerhalb von 170 Millionen Jahren bestätigt. Die Ergebnisse bestätigen auch die Stärke der dunklen Energie, die für die Beschleunigung der Expansion des Universums verantwortlich ist.

Diese Ergebnisse von Forschern des Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC) des SLAC National Accelerator Laboratory des US-Energieministeriums und der Stanford University, der Universität Bonn und anderer Institutionen in den Vereinigten Staaten und Deutschland werden im Ausgabe vom 1. März von Das Astrophysikalisches Journal. Die Forscher verwendeten Daten, die vom NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble gesammelt wurden, und zeigten die verbesserte Präzision, die sie in Kombination mit der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) bieten.

Das Team verwendete eine Technik namens Gravitationslinseneffekt, um die Entfernungen zu messen, die das Licht von einer hellen, aktiven Galaxie auf verschiedenen Wegen zur Erde zurücklegte. Durch das Verständnis der Zeit, die für die einzelnen Pfade benötigt wurde, und der effektiven Geschwindigkeiten konnten die Forscher nicht nur auf die Entfernung der Galaxie schließen, sondern auch auf die Gesamtgröße des Universums und einige Details seiner Ausdehnung.

Für Wissenschaftler ist es oft schwierig, zwischen einem sehr hellen Licht in der Ferne und einer dunkleren Quelle, die viel näher liegt, zu unterscheiden. Eine Gravitationslinse umgeht dieses Problem, indem sie mehrere Hinweise auf die Entfernung des Lichts liefert. Diese zusätzlichen Informationen ermöglichen es ihnen, die Größe des Universums zu bestimmen, die von Astrophysikern oft in Form einer Größe namens Hubble-Konstante ausgedrückt wird.

„Wir wissen schon seit langem, dass die Linsenfunktion in der Lage ist, eine physikalische Messung der Hubble-Konstante durchzuführen“, sagte Phil Marshall, Fellow von KIPAC Kavli. Gravitationslinsen wurden jedoch noch nie so präzise eingesetzt. Diese Messung liefert eine ebenso genaue Messung der Hubble-Konstanten wie seit langem etablierte Werkzeuge wie die Beobachtung von Supernovae und des kosmischen Mikrowellenhintergrunds. "Der Gravitationslinseneffekt ist als wettbewerbsfähiges Werkzeug im Werkzeugkasten des Astrophysikers erwachsen geworden", sagte Marshall.

Obwohl die Forscher nicht wissen, wann das Licht seine Quelle verlassen hat, können sie dennoch die Ankunftszeiten vergleichen. Marshall vergleicht es mit vier Autos, die vier verschiedene Routen zwischen Orten auf gegenüberliegenden Seiten einer Großstadt nehmen, wie der Stanford University zum Lick Observatory, durch oder um San Jose. Und wie Autos, die einem Verkehrsknurren gegenüberstehen, kann es auch bei Licht zu Verzögerungen kommen.

"Die Verkehrsdichte in einer Großstadt ist wie die Massendichte in einer Linsengalaxie", sagte Marshall. "Wenn man eine längere Strecke nimmt, muss das nicht zu einer längeren Verzögerungszeit führen. Manchmal ist die kürzere Strecke tatsächlich langsamer."

Die Gravitationslinsengleichungen berücksichtigen alle Variablen wie Entfernung und Dichte und geben eine bessere Vorstellung davon, wann das Licht die Hintergrundgalaxie verlassen hat und wie weit es sich bewegt hat.

War diese Methode der Entfernungsschätzung in der Vergangenheit von Fehlern geplagt, halten Physiker sie heute für vergleichbar mit anderen Messmethoden. Mit dieser Technik haben die Forscher einen genaueren linsenbasierten Wert für die Hubble-Konstante und eine bessere Schätzung der Unsicherheit dieser Konstanten gefunden. Durch die Reduzierung und das Verständnis der Fehlergröße bei Berechnungen können sie die Struktur der Linse und die Größe des Universums besser abschätzen.

Es gibt mehrere Faktoren, die Wissenschaftler bei der Bestimmung von Entfernungen mit Linsen noch berücksichtigen müssen. Staub im Objektiv kann beispielsweise die Ergebnisse verfälschen. Das Hubble-Weltraumteleskop verfügt über Infrarotfilter, die zur Beseitigung von Staubeffekten nützlich sind. Die Bilder enthalten auch Informationen über die Anzahl der Galaxien, die um die Sichtlinie liegen, diese tragen in einem zu berücksichtigenden Maß zum Linseneffekt bei.

Laut Marshall arbeiten mehrere Gruppen daran, diese Forschung zu erweitern, indem sie sowohl neue Systeme finden als auch bekannte Linsen weiter untersuchen. Den Forschern sind bereits mehr als zwanzig andere astronomische Systeme bekannt, die sich für die Analyse mit Gravitationslinsen eignen.


Inhalt

Nach den theoretischen Entwicklungen der Friedmann-Gleichungen durch Alexander Friedmann und Georges Lemaître in den 1920er Jahren und der Entdeckung des expandierenden Universums durch Edwin Hubble im Jahr 1929 war es sofort klar, dass eine zeitliche Rückverfolgung dieser Expansion voraussagt, dass das Universum bei . fast die Größe Null hat eine endliche Zeit in der Vergangenheit. Dieses Konzept, das von Lemaitre zunächst als "Primeval Atom" bekannt war, wurde später in der modernen Urknalltheorie ausgearbeitet. Wenn sich das Universum in der Vergangenheit mit konstanter Geschwindigkeit ausgedehnt hatte, ist das Alter des Universums jetzt (d. h. die Zeit seit dem Urknall) einfach die Umkehrung der Hubble-Konstante, die oft als bekannt ist Hubble-Zeit. Für Urknallmodelle mit null kosmologischer Konstante und positiver Materiedichte muss das tatsächliche Alter etwas jünger sein als diese Hubble-Zeit, typischerweise würde das Alter je nach Dichte der Materie zwischen 66% und 90% der Hubble-Zeit liegen.

Hubbles frühe Schätzung seiner Konstanten [2] war 550 (km/s)/Mpc, und der Kehrwert davon beträgt 1,8 Milliarden Jahre. Viele Geologen wie Arthur Holmes glaubten in den 1920er Jahren, dass die Erde wahrscheinlich über 2 Milliarden Jahre alt sei, aber mit großer Unsicherheit. [ Zitat benötigt ] Die mögliche Diskrepanz zwischen dem Alter der Erde und des Universums war wohl eine Motivation für die Entwicklung der Steady State Theorie im Jahr 1948 als Alternative zum Urknall [3] in der (heute veralteten) Steady State Theorie ist das Universum universe unendlich alt und im Durchschnitt unveränderlich mit der Zeit. Die Steady-State-Theorie postulierte die spontane Entstehung von Materie, um die durchschnittliche Dichte bei der Expansion des Universums konstant zu halten, und daher haben die meisten Galaxien immer noch ein Alter von weniger als 1/H0. Wenn jedoch H0 550 (km/s)/Mpc betragen hätte, wäre unsere Milchstraße im Vergleich zu den meisten anderen Galaxien außergewöhnlich groß, könnte also viel älter sein als eine durchschnittliche Galaxie, wodurch das Altersproblem beseitigt würde.

In den 1950er Jahren wurden zwei wesentliche Fehler in der extragalaktischen Entfernungsskala von Hubble entdeckt: Zuerst entdeckte Walter Baade 1952, dass es zwei Klassen von variablen Cepheiden-Stern gab. Hubbles Stichprobe umfasste verschiedene Klassen in der Nähe und in anderen Galaxien, und die Korrektur dieses Fehlers führte dazu, dass alle anderen Galaxien doppelt so weit entfernt waren wie die Werte von Hubble, wodurch die Hubble-Zeit verdoppelt wurde. [4] Ein zweiter Fehler wurde von Allan Sandage und Mitarbeitern entdeckt: Für Galaxien außerhalb der Lokalen Gruppe waren Cepheiden zu schwach, um mit Hubbles Instrumenten beobachtet zu werden, daher verwendete Hubble die hellsten Sterne als Entfernungsindikatoren. Viele der "hellsten Sterne" von Hubble waren tatsächlich HII-Regionen oder Haufen mit vielen Sternen, was zu einer weiteren Unterschätzung der Entfernungen für diese weiter entfernten Galaxien führte. [5] So veröffentlichte Sandage [6] 1958 die erste einigermaßen genaue Messung der Hubble-Konstante bei 75 (km/s)/Mpc, was nahe an modernen Schätzungen von 68–74 (km/s)/Mpc liegt. [7]

Das Alter der Erde (eigentlich des Sonnensystems) wurde erstmals um 1955 von Clair Patterson mit 4,55 Milliarden Jahren genau gemessen [8], im Wesentlichen identisch mit dem modernen Wert. Für H0

75 (km/s)/Mpc, die Umkehrung von H0 beträgt 13,0 Milliarden Jahre, so dass das Modellalter des Urknalls nach 1958 deutlich älter war als die Erde.

In den 1960er Jahren und danach ermöglichten jedoch neue Entwicklungen in der Theorie der Sternentwicklung Altersschätzungen für große Sternhaufen, sogenannte Kugelsternhaufen: Diese ergaben im Allgemeinen Altersschätzungen von etwa 15 Milliarden Jahren mit erheblicher Streuung. [ Zitat benötigt ] Weitere Revisionen der Hubble-Konstanten durch Sandage und Gustav Tammann in den 1970er Jahren ergaben Werte um 50–60 (km/s)/Mpc, [9] und einen Kehrwert von 16–20 Milliarden Jahren, im Einklang mit dem Alter der Kugelsternhaufen.

In den späten 1970er bis frühen 1990er Jahren tauchte das Altersproblem jedoch wieder auf: Neue Schätzungen der Hubble-Konstanten ergaben höhere Werte, wobei Gerard de Vaucouleurs Werte von 90–100 (km/s)/Mpc [10] schätzte, während Marc Aaronson und Mitarbeiter gaben Werte um 80-90 (km/s)/Mpc an. [11] Sandage und Tammann argumentierten weiterhin für Werte zwischen 50 und 60, was zu einer Kontroverse führte, die manchmal als "Hubble-Kriege" bezeichnet wird. [ Zitat benötigt ] Die höheren Werte für H0 schien ein Universum zu prognostizieren, das jünger als das Alter des Kugelsternhaufens war, und gab in den 1980er Jahren Anlass zu Spekulationen, dass das Urknallmodell ernsthaft falsch war.

Das Altersproblem wurde schließlich durch mehrere Entwicklungen zwischen 1995 und 2003 als gelöst angesehen: Erstens maß ein großes Programm mit dem Hubble-Weltraumteleskop die Hubble-Konstante bei 72 (km/s)/Mpc mit einer Unsicherheit von 10 Prozent. [12] Zweitens haben die Parallaxenmessungen der Raumsonde Hipparcos im Jahr 1995 die Abstände der Kugelsternhaufen um 5-10 Prozent nach oben korrigiert [13], wodurch ihre Sterne heller als zuvor geschätzt und daher jünger wurden, wodurch ihre Altersschätzungen auf etwa 12-13 Milliarden sinken Jahre. [14] Schließlich führten von 1998-2003 eine Reihe neuer kosmologischer Beobachtungen, darunter Supernovae, kosmische Mikrowellenhintergrundbeobachtungen und große Galaxien-Rotverschiebungsdurchmusterungen, zur Akzeptanz der Dunklen Energie und zur Etablierung des Lambda-CDM-Modells als Standardmodell der Kosmologie. Das Vorhandensein dunkler Energie impliziert, dass sich das Universum bei etwa der Hälfte seines heutigen Alters langsamer ausdehnte als heute, was das Universum für einen bestimmten Wert der Hubble-Konstante älter macht. Die Kombination der drei obigen Ergebnisse beseitigte im Wesentlichen die Diskrepanz zwischen dem geschätzten Alter der Kugelsternhaufen und dem Alter des Universums. [fünfzehn]

Neuere Messungen von WMAP und der Raumsonde Planck führen zu einer Schätzung des Alters des Universums von 13,80 Milliarden Jahren [16] mit nur 0,3 Prozent Unsicherheit (basierend auf dem Standard-Lambda-CDM-Modell) und neuzeitlichen Messungen für Kugelsternhaufen [ 17] und andere Objekte sind derzeit kleiner als dieser Wert (innerhalb der Messunsicherheiten). Eine deutliche Mehrheit der Kosmologen glaubt daher, dass das Altersproblem nun gelöst ist. [18]

Neue Forschungen von Teams, darunter eine unter der Leitung des Nobelpreisträgers Adam Riess vom Space Telescope Science Institute in Baltimore, haben ergeben, dass das Universum zwischen 12,5 und 13 Milliarden Jahre alt ist, was mit den Planck-Ergebnissen nicht übereinstimmt. Ob dies lediglich auf Fehler bei der Datenerfassung zurückzuführen ist oder mit den noch ungeklärten Aspekten der Physik wie Dark Energy oder Dark Matter zusammenhängt, muss noch bestätigt werden. [19]


Sind wir in diesem riesigen Universum von Bedeutung? – Die Beweise unterstützen den Glauben an Gott

Steve Cable beschäftigt sich mit der Frage, warum wir in einem so riesigen Universum möglicherweise wichtig sein könnten. Aktuelle Forschungen zeigen, dass es Gründe gibt, warum Gott ein so großes Universum brauchte, um Leben auf diesem Planeten zu beherbergen. Das Verständnis dieser Idee kann sie zu einer Apologetik unseres Glaubens machen und nicht zu einer Tatsache, die unseren Glauben beeinträchtigt. Wissenschaft ist das Studium der Schöpfung Gottes und je mehr wir uns damit befassen, desto klarer wird die Hand Gottes.

Warum ist das Universum so groß? Sind wir wirklich unbedeutend?

Was fühlst du, wenn du in den Nachthimmel schaust? Scheu? Bedeutungslosigkeit? Anbetung? Vor kurzem haben meine Frau und ich drei Ph.D. Studenten aus China für einen Ausflug mit Übernachtung an einem See in West-Texas. Eines der Dinge, die sie am meisten beeindruckten, war die Möglichkeit, in einer mondlosen Nacht den Nachthimmel zu sehen. Aufgrund der „Lichtverschmutzung“ können die Menschen in den meisten Städten mit bloßem Auge nur wenige hundert Sterne erkennen. Diese jungen Frauen hatten den Nachthimmel noch nie so gesehen wie König David, als er erklärte: „Die Himmel verkünden die Herrlichkeit Gottes!“ (Psalm 19:1, NASU). Sie waren von den Sternen und der Milchstraße so angetan, dass sie mehrere Stunden damit verbrachten, auf dem Dock zu liegen und in den Nachthimmel zu schauen.

Diese Studenten waren keine Christen, und ich war froh, die Gelegenheit zu haben, unser Wissen über die Sterne zu nutzen, um mit ihnen über die überwältigenden Beweise für einen Schöpfer zu sprechen, der sich intensiv für die Menschen interessiert. Ein anderer Gastgeber hat jedoch möglicherweise denselben Nachthimmel verwendet, um zu argumentieren, dass wir, wenn es einen Gott gibt, für Gott keine große Bedeutung haben dürfen. Welche Ansicht ist richtig? In diesem Artikel schauen wir uns die Bibel an und in aktuelle wissenschaftliche Theorien einfließen lassen, um diese wichtige Frage besser beantworten zu können.

Gemäß der Bibel hat der transzendente Schöpfer dieses Universums den Menschen nach seinem eigenen Bild zum Mittelpunkt seiner Schöpfung gemacht. Skeptiker einer biblischen Weltanschauung verweisen oft auf die Weite des Universums als Beweis dafür, dass der Mensch nicht im Mittelpunkt einer theistischen Schöpfung stehen kann. Der berühmte Astronom, Autor und Fernsehpersönlichkeit Carl Sagan hat es so formuliert:

Unsere Haltungen, unsere eingebildete Selbstherrlichkeit, die Täuschung, dass wir eine privilegierte Position im Universum haben, werden durch diesen Punkt des blassen Lichts herausgefordert. Unser Planet ist ein einsamer Fleck in der großen kosmischen Dunkelheit. In unserer Dunkelheit, in all dieser Weite, gibt es keinen Hinweis darauf, dass Hilfe von anderswo kommen wird, um uns vor uns selbst zu retten.

Der berühmte Physiker Stephen Hawking schrieb: „Unser Sonnensystem ist sicherlich eine Voraussetzung für unsere Existenz. . . . aber für all diese anderen Galaxien scheint es keinen Bedarf zu geben.“

Mit anderen Worten, warum sollte Gott dieses riesige Universum erschaffen, wenn er in erster Linie an seiner Beziehung zu einer Spezies interessiert war, die einen winzigen Planeten bewohnt?

Ich denke, das ist eine berechtigte Frage. Basierend auf Beobachtungen des Hubble-Teleskops ist die derzeit beste Schätzung für die Anzahl der Sterne im beobachtbaren Universum 5 mal 10 hoch 22. Das ist eine 5 mit 22 Nullen danach. Wie viele Sterne sind das? Nun, wenn Sie jede Sekunde einen Stern zählen würden, würden Sie nur fünfzehnhundert Billionen Jahre brauchen, um sie zu zählen. Diese Sterne sind über Milliarden von Lichtjahren verteilt. Erstaunlicherweise machen all diese Sterne nur etwa 1% der Gesamtmasse des Universums aus. Warum hat Gott ein so riesiges Universum geschaffen, das uns auf einen einzigen kleinen Planeten gesetzt hat, ohne vernünftige Hoffnung, jemals über unser Sonnensystem hinaus zu reisen? Widerspricht die Größe unseres Universums einem biblischen Weltbild?

Eine biblische Perspektive der Menschheit und der weiten Himmel

Wenn Gott der Schöpfer des Universums ist und die Bibel eine Offenbarung direkt von Gott ist, dann wird sich die genaue Beobachtung des Universums letztendlich als konsistent mit Seiner Offenbarung erweisen. Indem wir die allgemeine Offenbarung der Wissenschaft mit der besonderen Offenbarung der Bibel kombinieren, sollten wir mit einem besseren Verständnis der Natur unseres Schöpfers und seiner Absichten für die Menschheit belohnt werden. Lassen Sie uns sehen, ob dies in Bezug auf die Weite des Universums wahr ist.

Betrachten wir zunächst, was Gottes besondere Offenbarung für uns, die Bibel, über die Weite des Universums zu sagen hat. Die Bibel bezieht sich oft auf Gottes schöpferisches Werk, „den Himmel auszudehnen“ und ihn mit Sternen zu füllen (z. B. Hiob 9:8, Sacharja 12:1). Ein Überblick über Bibelstellen über die Sterne und den Himmel offenbart eine Reihe von Gründen, warum ein riesiges Universum damit übereinstimmt, dass der Mensch der wichtigste Teil der Schöpfung ist.

Wir müssen erkennen, dass es für Gott nicht schwieriger ist, ein riesiges Universum zu erschaffen, als ein kleineres Universum zu erschaffen. Gott hat das Universum aus dem Nichts erschaffen. Er hatte keine Grenzen für die Menge an Materie und Energie, die er erzeugte. Folglich ist es bedeutungslos zu sagen, dass es eine enorme Verschwendung für Gott wäre, so viele leblose Galaxien zu erschaffen. Der Abfallbegriff gilt nur bei begrenztem Angebot. Wenn es einen unbegrenzten Vorrat gibt, können Sie alles verwenden, was Sie wollen, es gibt noch viel mehr, wo das herkommt.

Innerhalb dieses riesigen Universums hat Gott die Erde an den möglicherweise einzigen Ort im Universum gesetzt, der fortschrittliches Leben unterstützen kann. Es gibt viele Aspekte des Universums, die dem zufälligen Beobachter verborgen bleiben, aber die Weite des Himmels gehört nicht dazu. Gott schuf die Erde und positionierte sie an einem idealen Ort, damit die Menschen die Weite des Himmels und die enorme Anzahl von Sternen beobachten konnten. Die Bibel weist auf mindestens fünf Gründe für die Beobachtung dieses riesigen Universums hin:

1. Um Seine Majestät und Macht zu offenbaren. Hiob bezieht sich auf dieses Verständnis, als er über seine Leiden nachdachte und sagte:

Wer befiehlt der Sonne, nicht zu scheinen,
Und versiegelt die Sterne
Wer allein streckt den Himmel aus
Und trampelt die Wellen des Meeres nieder
Wer macht den Bären, Orion und die Plejaden,
Und die Kammern des Südens
Wer tut Großes, Unergründliches,
Und wundersame Werke ohne Zahl.
Würde er an mir vorbeigehen, würde ich ihn nicht sehen
Würde er an mir vorbeigehen, würde ich ihn nicht wahrnehmen.
Sollte er ihn wegreißen, wer könnte ihn zurückhalten?
Wer könnte zu ihm sagen: „Was tust du?“ (Hiob 9:7-12).

Später konfrontiert Gott Hiob mit seinem Mangel an Verständnis für die volle Macht und Majestät seines Schöpfers:

Wo warst du, als ich die Erde gründete?
Sag mir, wenn du Verständnis hast, . . . .
Kannst du die Ketten der Plejaden binden,
Oder die Schnüre des Orion lösen?
Kannst du eine Konstellation zu ihrer Jahreszeit hervorbringen,
Und den Bären mit ihren Satelliten führen?
Kennst du die Ordnungen des Himmels,
Oder ihre Herrschaft über die Erde festigen? (Hiob 38:4, 31-33).

Wie wir in dieser Passage sehen, hat Gott absichtlich kreative, wundersame Werke ohne Zahl getan, damit wir seine Größe erahnen können.

2. Um unsere Bedeutungslosigkeit ohne Gott zu betonen. Die Weite des Himmels zeigt, wie unbedeutend die Menschen sind, abgesehen von Gottes Sorge um uns. Die wichtigste Lektion, die Hiob durch seine Erfahrung gelernt hat, war, dass wir nicht in der Lage sind, Gottes Handeln an seiner Schöpfung zu kritisieren. Gottes Schöpfung ist so groß, dass jede Bedeutung, die wir haben, allein aus Gottes Entscheidung kommt, sich um uns zu kümmern. Hiob hat es so formuliert: „Siehe, ich bin unbedeutend, was kann ich dir antworten?“ (Hiob 40:4)

König David war während seiner Regierungszeit die bedeutendste Person in Israel, aber als er die Weite von Gottes Schöpfung betrachtete, erkannte er unsere Bedeutungslosigkeit an:

Wenn ich deine Himmel betrachte, das Werk deiner Finger,
Der Mond und die Sterne, die du bestimmt hast
Was ist der Mensch, den du an ihn hältst,
Und der Menschensohn, den du für ihn sorgst (Psalm 8,3-4)?

3. Als Maß für seine liebevolle Güte uns gegenüber. Gott nutzt die Weite des Himmels, um uns zu helfen, die Größe seiner Liebe zu uns zu verstehen, indem er sagt: „Denn so hoch die Himmel über der Erde sind, so groß ist seine liebevolle Güte gegenüber denen, die ihn fürchten“ (Psalm 103,11). ).

Gottes Liebe zu uns ist größer als die Milliarden von Lichtjahren, die uns von den entferntesten Galaxien trennen.

4. Als ein Bild seiner Treue und Vergebung. Auf ähnliche Weise nutzt Gott unsere Unfähigkeit, die Weite und Tiefe des Universums vollständig zu erfassen, um spirituelle Wahrheiten hervorzuheben. Durch Jeremia versprach Gott einen neuen Bund, in dem er sich unserer Sünden nicht mehr erinnern wird. Gott nutzte die Weite des Himmels, um Sein Versprechen zu übermitteln, die im Neuen Bund niemals mit diesen Worten von Ihm zu verstoßen:

So spricht der Herr: „Wenn der Himmel oben gemessen werden kann“
Und die Fundamente der Erde erforschten unten,
Dann werde ich auch alle Nachkommen Israels verwerfen
Für alles, was sie getan haben“, verkündet der Herr (Jeremia 31:37).

Noch heute erkennen Astronomen, dass das Universum, das wir beobachten können, viel kleiner ist als der Zustand des Universums, wie es heute existiert. Aufgrund der endlichen Lichtgeschwindigkeit ist es unmöglich, die aktuelle Größe des Universums direkt zu beobachten oder die genaue Anzahl der Sterne zu zählen. So wie der Himmel nie gemessen werden kann, wird Gott uns niemals aus seiner Gegenwart vertreiben.

5. Zur Erinnerung, dass unser Verständnis begrenzt ist. Unser Schöpfer versteht das Universum von einem Ende zum anderen und vom Anfang der Zeit bis zu ihrem Ende. Als Menschen fangen wir gerade erst an, seine Geheimnisse zu erforschen. Gott erinnert uns daran: „Denn wie die Himmel höher sind als die Erde, so sind auch meine Wege höher als deine Wege und meine Gedanken als deine Gedanken“ (Jesaja 55:9).

Es ist klar, dass Gott beabsichtigte, dass wir die Sterne und den Himmel beobachten und studieren. Als Teil von Gottes allgemeiner Offenbarung spricht die Größe des Universums von seiner Größe. Durch Gottes besondere Offenbarung sehen wir, wie Gott die Weite seiner Schöpfung nutzt, um uns Lektionen darüber zu erteilen, wer wir sind und wie wir mit ihm umgehen. Für einen Schöpfer, der bereit wäre, seinen einzigen Sohn am Kreuz für unsere Erlösung zu opfern, wäre es ein Kinderspiel, ein riesiges Universum allein zu unserer Unterweisung zu erschaffen. Mit diesem Verständnis wird die Weite des Universums zu einem Zeugnis unserer Bedeutung für Gott und nicht zu einem Beweis unserer Bedeutungslosigkeit.

Eine wissenschaftliche Perspektive der Menschheit und des weiten Universums

Wenn Gott der Schöpfer des Universums und der Autor der Bibel ist, wird sich die genaue Beobachtung des Universums letztendlich als mit seiner Offenbarung vereinbar erweisen. Indem wir die allgemeine Offenbarung der Wissenschaft mit der besonderen Offenbarung der Bibel kombinieren, sollten wir mit einem besseren Verständnis der Natur unseres Schöpfers und seiner Absichten für die Menschheit belohnt werden.

Wenn wir, wie die meisten Skeptiker und Suchenden, annehmen, dass die physikalischen Gesetze dieses Universums vom Anfang des Universums bis heute konstant geblieben sind, dann weist der aktuelle Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse auf drei Gründe hin, warum das Universum die Masse und das Volumen einnehmen muss dies tut, damit fortschrittliches kohlenstoffbasiertes Leben auf diesem Planeten existieren kann.

1. Die exakte Masse des Universums war notwendig, damit lebenserhaltende Elemente existieren können. Das Leben erfordert schwerere Elemente wie Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff. Diese Elemente werden in den Kernöfen von Sternen produziert. Gäbe es im Universum weniger Masse, würden nur leichtere Elemente wie Helium produziert. Gäbe es mehr Masse, würden nur schwerere Elemente wie Eisen produziert. Tatsächlich muss die Menge an Masse und dunkler Energie im Universum auf weniger als einen Teil von 10 hoch 60 oder einen Teil von einer Billion Billionen Billionen Billionen Billionen eingestellt werden, um ein Universum zu haben, das ein Leben erschaffen kann Unterstützung des Sonnensystems und des Planeten.

2. Die genaue Masse des Universums wurde benötigt, um die Expansion des Universums zu regulieren, um die Bildung der Sonne und des Sonnensystems zu ermöglichen. Erstaunlicherweise stellt sich heraus, dass die gleiche Gesamtmasse, die zu der richtigen Mischung von lebenserhaltenden Elementen führt, auch zu der richtigen Schwerkraft führt, um die Ausdehnung der Materie über die Oberfläche des Raum-Zeit-Kontinuums zu dämpfen und die Bildung von Sternen zu ermöglichen wie die Sonne, die einen Planeten wie die Erde stützen können. Würde sich das Universum schneller ausdehnen, würden sich keine Sterne und Sonnensysteme bilden. Würde sich das Universum langsamer ausdehnen, würden Riesensterne und Schwarze Löcher das Universum dominieren. Wieder einmal ist die gesamte Materie im Universum fein abgestimmt, um das Leben zu unterstützen. Und was für ein erstaunlicher Zufall: Die Zahl, die den richtigen Mix an Elementen erzeugt, erzeugt auch die richtige Expansionsrate. Diese doppelte Feinabstimmung ist viel weniger wahrscheinlich, als die von Bernie Madoff garantierten finanziellen Renditen zu erzielen!

3. Das riesige Volumen des Universums ist erforderlich, um der Erde genau die richtige Menge an Licht und anderer elektromagnetischer Strahlung zu geben, um das Leben zu unterstützen und nicht zu zerstören. Das Leben erfordert nicht nur einen Planeten mit der richtigen Mischung von Elementen, der die richtige Sonne im richtigen Sonnensystem umkreist, sondern auch eine „genau richtige“ galaktische Umgebung. Astronomen haben in einer Entfernung von etwa 26.000 Lichtjahren vom Zentrum der Galaxie die sogenannte „galaktische habitable Zone“ für unsere Milchstraße entdeckt. Jeder Planet, der näher am Zentrum liegt, wird tödliche Strahlungswerte erfahren. Jedem Planeten, der weiter vom Zentrum entfernt ist, fehlt die Mischung aus schweren Elementen, die für fortgeschrittenes Leben notwendig ist. Aber der überwiegende Teil dieser bewohnbaren Zone befindet sich in einem der unbewohnbaren Spiralarme der Galaxie. Da Sterne sich aufgrund ihrer Entfernung vom Zentrum der Galaxie mit einer anderen Geschwindigkeit um das galaktische Zentrum drehen als die Spiralarmstruktur, durchlaufen die meisten Sonnensysteme im Laufe der Zeit tödliche Spiralarme. Unser Sonnensystem nimmt einen ganz besonderen Platz ein, wie Hugh Ross betont: „Das Sonnensystem nimmt eine Sonderstellung in der Milchstraße ein. . . die eine Entfernung vom Kern, in der Sterne die Galaxie mit der gleichen Geschwindigkeit umkreisen wie ihre Spiralarmstruktur.

Wieder einmal stehen wir vor einem göttlichen „Zufall“: Die gleiche fein abgestimmte Entfernung, die erforderlich ist, um einen bewohnbaren Planeten sicher zu platzieren, ist auch die genaue Entfernung, die erforderlich ist, um diesen Planeten von den tödlichen Spiralarmen fernzuhalten.

Die Erde muss nicht nur weit vom Zentrum der Milchstraße entfernt sein, die Milchstraße muss auch weit genug von anderen Galaxien entfernt sein, um die Stabilität ihrer Spiralstruktur zu erhalten. Viele Aspekte der Milchstraße scheinen im Universum sehr selten oder einzigartig zu sein.

Wie Sie sehen können, unterstützt eine logische Anwendung der aktuellen wissenschaftlichen Orthodoxie auf der Grundlage des Urknalls und konstanter Naturgesetze mit überwältigender Mehrheit die Ansicht, dass die Weite des Universums nicht bedeutet, dass das menschliche Leben unauffällig und unbedeutend ist. Im Gegenteil, die vernünftigste Schlussfolgerung aus den Beweisen ist, dass das Leben auf diesem Planeten der Hauptzweck hinter der Weite unseres Universums ist. Sowohl die Bibel als auch die Ergebnisse wissenschaftlicher Beobachtungen stimmen darin überein: Unser riesiges Universum ist das Werk eines Schöpfers, der das Leben auf der Erde für sehr bedeutsam hält.

Folglich müssen wir einen Suchenden nicht davon überzeugen, dass die Welt viel jünger ist, als es den Anschein hat, um die Frage zu beantworten: „Sind wir für unseren Schöpfer von Bedeutung?“ Wir können sagen: „Ob man sich die Lehre der Bibel ansieht oder sich die aktuell vorherrschenden Modelle der wissenschaftlichen Gemeinschaft ansieht, die Antwort ist definitiv ja!“ Die wichtige Frage lautet: „Ist es möglich, mehr über meinen Schöpfer zu erfahren und eine Beziehung zu ihm zu haben?“ Beginnend mit dem Tod und der Auferstehung Jesu können wir erklären, wie man eine ewige Beziehung zu Gott hat und warum wir glauben, dass die Bibel die zuverlässige Informationsquelle über unseren Schöpfer und unser Universum ist.

• Lesen Sie unseren Artikel „Die Antwort ist die Auferstehung“ auf Probe.org für weitere Informationen darüber, wie Sie die Auferstehung nutzen können, um wichtige Fragen von Suchenden zu beantworten.
• Weitere Informationen zu Themen im Zusammenhang mit den Ursprüngen unseres Universums und anderen wissenschaftlichen Themen finden Sie in unserem Abschnitt Glaube und Wissenschaft.
• Für weitere Diskussionen über das Alter des Universums siehe „Christliche Ansichten über Wissenschaft und Erdgeschichte“ in unserem Abschnitt „Glaube und Wissenschaft“.
• Für weitere Diskussionen darüber, wie sich die Debatte über das Zeitalter des Universums auf diese Diskussion bezieht, siehe Anhang A: Theologie vs. Wissenschaft oder Theologie plus Wissenschaft? und Anhang B: Apologetik und das Zeitalter des Universums.

1. Carl Sagan, Pale Blue Dot: Eine Vision der menschlichen Zukunft im Weltraum (New York: Random House, 1994).
2. Stephen Hawking, Eine kurze Zeitgeschichte: Vom Urknall bis zum Schwarzen Loch (New York: Bantam, 1988).
3. Hugh Ross, Warum das Universum so ist, wie es ist (Grand Rapids, MI: Baker Books, 2008).
4. Ross, Warum das Universum so ist, wie es ist, 66.

Zusammenhängende Posts

Anhang A: Theologie vs. Wissenschaft oder Theologie plus Wissenschaft? Hinweis: Dies ist einer von zwei Anhängen zu Steve Cables Artikel Are We Significant in This Vast Universe? Sind Wissenschaft und&hellip

Anhang B: Apologetik und das Zeitalter des Universums Hinweis: Dies ist einer von zwei Anhängen zu Steve Cables Artikel Are We Significant in This Vast Universe? Ist das scheinbare&hellip

Origin Science versus Operation Science Kürzlich produzierte Probe einen DVD-basierten Kleingruppenlehrplan mit dem Titel Redeeming Darwin: The Intelligent Design Controversy. Es war eine großartige Möglichkeit, Christen & hellip zu informieren

Heather Zeiger argumentiert, warum die Erde und das Universum so auf das Leben eingestellt sind. Antworten auf die großen Fragen des Lebens Nehmen wir an, du gehst nach draußen zu&hellip

Bei uns zu Hause geht es bei Gesprächen über Ausweise normalerweise nicht um "Identifikation". Es bedeutet "Intelligentes Design". Die gesamte Ausbildung meines Mannes Ray liegt in der Wissenschaft, einschließlich eines Ph.D. in molecular biology. Early in&hellip

What is the newest evidence for the Big Bang? The cosmic background radiation is exactly what was expected if the universe began as an immensely hot event 10-20 billion years&hellip

Dr. Ray Bohlin and Rich Milne consider the three primary views held by Christians regarding the age of the earth and how the universe, life and man came to be:&hellip

Dr. Ray Bohlin explains why our understanding of the origins of life is directly related to our understanding of God. A Christian understands that God created us intentionally. We are&hellip

Steve Cable

Steve Cable is the Senior Vice President of Probe Ministries. Steve assists in developing strategies to expand the impact of Probe's resources in the U.S. and abroad. Prior to joining Probe, Steve spent over 25 years in the telecommunications industry. Steve and his wife, Patti, have served as Bible teachers for over 30 years helping people apply God's word to every aspect of their lives. Steve has extensive, practical experience applying a Christian worldview to the dynamic, competitive hi-tech world that is rapidly becoming a dominant aspect of our society.

What is Probe?

Probe Ministries is a non-profit ministry whose mission is to assist the church in renewing the minds of believers with a Christian worldview and to equip the church to engage the world for Christ. Probe fulfills this mission through our Mind Games conferences for youth and adults, our 3-minute daily radio program, and our extensive Web site at www.probe.org.

Further information about Probe's materials and ministry may be obtained by contacting us at:


How can scientists estimate the age of the universe? How does this estimate take into account Einstein's Theory of Relativity?

The scientists use the size of the universe and the speed of light.
This doesn't take into account Einstein's complete theory of Relativity.

Erläuterung:

By dividing the estimated size of the universe by the speed of light an approximate number for the age of the universe can be determined.

Accounting the theory of relativity the speed of light is a constant so the speed of light can not change. It makes sense that # D/V = T#
Since # Vxx T = D# This makes perfect sense at normal Velocities.

What these calculation failed to take into account is that Einstein's theory of relativity speaks of time as being relative. At the speed of light time ceases to exist. A photon can be created millions of light years away and instantly appear somewhere else. So while the speed of light is constant the time it takes light to travel is not.


Universum

Das Universum is defined as everything that physically exists: the entirety of space and time, all forms of matter, energy and momentum, and the physical laws and constants that govern them. However, the term Universum may be used in slightly different contextual senses, denoting such concepts as the cosmos, das world oder Natur.

Current interpretations of astronomical observations indicate that the age of the Universe is 13.73 (± 0.12) billion years, and that the diameter of the observable Universe is at least 93 billion light years, or 8.80  ×� metres. (It may seem paradoxical that two galaxies on opposite sides can be separated by 93 billion light years after only 13 billion years, since special relativity states that matter cannot be accelerated to exceed the speed of light in a localized region of space-time. However, according to general relativity, space can expand with no intrinsic limit on its rate thus, two galaxies can separate more quickly than the speed of light if the space between them grows.) It is uncertain whether the size of the Universe is finite or infinite.

According to the prevailing scientific model of the Universe, known as the Big Bang, the Universe expanded from an extremely hot, dense phase called the Planck epoch, in which all the matter and energy of the observable Universe was concentrated. Since the Planck epoch, the Universe has been expanding to its present form, possibly with a brief period (less than 10-32 seconds) of cosmic inflation. Several independent experimental measurements support this theoretical expansion and, more generally, the Big Bang theory. Recent observations indicate that this expansion is accelerating because of the dark energy, and that most of the matter and energy in the Universe is fundamentally different from that observed on Earth and not directly observable. The imprecision of current observations has hindered predictions of the ultimate fate of the Universe.

Experiments and observations suggest that the Universe has been governed by the same physical laws and constants throughout its extent and history. The dominant force at cosmological distances is gravity, and general relativity is currently the most accurate theory of gravitation. The remaining three fundamental forces and all the known particles on which they act are described by the Standard Model. The Universe has at least three dimensions of space and one of time, although extremely small additional dimensions cannot be ruled out experimentally. Spacetime appears to be smooth and simply connected, and space has very small mean curvature, so that Euclidean geometry is accurate on the average throughout the Universe. Conversely, on a quantum scale spacetime is highly turbulent.

Das Wort Universum is usually defined as encompassing everything. However, using an alternate definition, some have speculated that this "Universe" is just one of many disconnected "universes", which are collectively denoted as the multiverse. For example, in Bubble universe theory, there are an infinite variety of "universes", each with different physical constants. Similarly, in the many-worlds hypothesis, new "universes" are spawned with every quantum measurement. These universes are usually thought to be completely disconnected from our own and therefore impossible to detect experimentally.

Throughout recorded history, several cosmologies and cosmogonies have been proposed to account for observations of the Universe. The earliest quantitative geocentric models were developed by the ancient Greeks, who proposed that the Universe possesses infinite space and has existed eternally, but contains a single set of concentric spheres of finite size – corresponding to the fixed stars, the Sun and various planets – rotating about a spherical but unmoving Earth. Over the centuries, more precise observations and improved theories of gravity led to Copernicus' heliocentric model and the Newtonian model of the Solar System, respectively. Further improvements in astronomy led to the characterization of the Milky Way, and the discovery of other galaxies and the microwave background radiation careful studies of the distribution of these galaxies and their spectral lines have led to much of modern cosmology.

This text uses material from Wikipedia, licensed under CC BY-SA


Astronomers home in on a precise date for the universe's birthday

By Matthew Rozsa
Published January 4, 2021 7:00PM (EST)

Time, eternity and the universe (Getty Images)

Shares

How old is the universe? Astronomers have been homing in on an increasingly precise estimate for its age for decades. Now, a new research paper based on observational data gives of the most precise estimations yet: 13.77 billion years old, give or take some chronological chump change of 40 million years.

The research, which was published in the Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, analyzed the oldest light sources in the universe based on data from the Chilean National Science Foundation's Atacama Cosmology Telescope (ACT). Researchers looked at data from the same light sources that came from the European Space Agency's space-based Planck satellite, which gathered its own information about remnants from the Big Bang between 2009 and 2013. The authors pledged to publicly release all of the data that they used to form the basis for their conclusions.

This study comes amidst a fierce debate among scientists about the age of the universe, much of which remains unresolved. For one thing, there is the so-called "Methuselah star" that seemed to be roughly 16 billion years old, which presented a problem for scientists who at that time believed the Big Bang had occurred between 12 billion and 14 billion years ago. By 2013 scientists had revised its age to 14.5 billion years, based on new data, which could peg the star at roughly the same age as the universe itself.

In July, scientists published an article in the Astronomical Journal suggesting that the universe could actually be as young as 12.6 billion years old.

Now, this new study seems to coincide with the results from the Planck satellite, which is good news in terms of trying to reach a scientific consensus.

"Now we've come up with an answer where Planck and ACT agree," Simone Aiola, a researcher at the Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics and first author of one of two papers, told Cornell University. "It speaks to the fact that these difficult measurements are reliable."

The Big Bang model, which was first proposed by Belgian physicist and astronomer Georges Lemaître in 1927, proposes that the universe existed as an extremely dense and hot single point in space before expanding at the speed of light (and initially, faster). There is ample evidence pointing to this theory, including the observation that all gravitationally unbound objects in space are moving away from all other objects as they would in an expanding universe likewise, more distant objects are moving away faster.

Our solar system is believed to have been created roughly 4.6 billion years ago, meaning that even by the most generous estimations it is far still less than half the age of the universe itself.

Although the use of the word "bang" may imply an explosion, scientists believe that the universe has really been in a state of ongoing expansion. The "bang" is believed to have been a sudden burst of expansion, or inflation, doubling in size at least 90 times as it continued to grow exponentially. As these things happened, the universe emitted considerable amounts of light and microwave radiation, much of which continues to exist in the universe today. This cosmic microwave background is visible to microwave detectors, and as such allows scientists to learn more about the early periods in the history of our universe.

Matthew Rozsa

Matthew Rozsa is a staff writer for Salon. He holds an MA in History from Rutgers University-Newark and is ABD in his PhD program in History at Lehigh University. His work has appeared in Mic, Quartz and MSNBC.


Using Gravitational Lensing to Measure Age and Size of Universe

Handy little tool, this gravitational lensing! Astronomers have used it to measure the shape of stars, look for exoplanets, and measure dark matter in distant galaxies. Now its being used to measure the size and age of the Universe. Researchers say this new use of gravitation lensing provides a very precise way to measure how rapidly the universe is expanding. The measurement determines a value for the Hubble constant, which indicates the size of the universe, and confirms the age of Universe as 13.75 billion years old, within 170 million years. The results also confirm the strength of dark energy, responsible for accelerating the expansion of the universe.

Gravitational lensing occurs when two galaxies happen to aligned with one another along our line of sight in the sky. The gravitational field of the nearer galaxy distorts the image of the more distant galaxy into multiple arc-shaped images. Sometimes this effect even creates a complete ring, known as an “Einstein Ring.”
Researchers at the Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC) used gravitational lensing to measure the distances light traveled from a bright, active galaxy to the earth along different paths. By understanding the time it took to travel along each path and the effective speeds involved, researchers could infer not just how far away the galaxy lies but also the overall scale of the universe and some details of its expansion.

Distinguishing distances in space is difficult. A bright light far away and a dimmer source lying much closer can look like they are at the same distance. A gravitational lens circumvents this problem by providing multiple clues as to the distance light travels. That extra information allows them to determine the size of the universe, often expressed by astrophysicists in terms of a quantity called Hubble’s constant.

“We’ve known for a long time that lensing is capable of making a physical measurement of Hubble’s constant,” KIPAC’s Phil Marshall said. However, gravitational lensing had never before been used in such a precise way. This measurement provides an equally precise measurement of Hubble’s constant as long-established tools such as observation of supernovae and the cosmic microwave background. “Gravitational lensing has come of age as a competitive tool in the astrophysicist’s toolkit,” Marshall said.

When a large nearby object, such as a galaxy, blocks a distant object, such as another galaxy, the light can detour around the blockage. But instead of taking a single path, light can bend around the object in one of two, or four different routes, thus doubling or quadrupling the amount of information scientists receive. As the brightness of the background galaxy nucleus fluctuates, physicists can measure the ebb and flow of light from the four distinct paths, such as in the B1608+656 system that was the subject of this study. Lead author on the study Sherry Suyu, from the University of Bonn, said, “In our case, there were four copies of the source, which appear as a ring of light around the gravitational lens.”

Though researchers do not know when light left its source, they can still compare arrival times. Marshall likens it to four cars taking four different routes between places on opposite sides of a large city, such as Stanford University to Lick Observatory, through or around San Jose. And like automobiles facing traffic snarls, light can encounter delays, too.

“The traffic density in a big city is like the mass density in a lens galaxy,” Marshall said. “If you take a longer route, it need not lead to a longer delay time. Sometimes the shorter distance is actually slower.”

The gravitational lens equations account for all the variables such as distance and density, and provide a better idea of when light left the background galaxy and how far it traveled.

In the past, this method of distance estimation was plagued by errors, but physicists now believe it is comparable with other measurement methods. With this technique, the researchers have come up with a more accurate lensing-based value for Hubble’s constant, and a better estimation of the uncertainty in that constant. By both reducing and understanding the size of error in calculations, they can achieve better estimations on the structure of the lens and the size of the universe.

There are several factors scientists still need to account for in determining distances with lenses. For example, dust in the lens can skew the results. The Hubble Space Telescope has infra-red filters useful for eliminating dust effects. The images also contain information about the number of galaxies lying around the line of vision these contribute to the lensing effect at a level that needs to be taken into account.

Marshall says several groups are working on extending this research, both by finding new systems and further examining known lenses. Researchers are already aware of more than twenty other astronomical systems suitable for analysis with gravitational lensing.

These results of this study was published in the March 1 issue of The Astrophysical Journal. The researchers used data collected by the NASA/ESA Hubble Space Telescope, and showed the improved precision they provide in combination with the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP).


Interested in this course for your Business or Team?

Train your employees in the most in-demand topics, with edX for Business.

About this course

Mankind has always been driven to learn and discoverhow the Universe works. Thispursuit is made possible by our inquisitive minds and our ability to think rationally. You are cordially invited to join us on a 4-week tour to see how we have come to our current understanding of our place in the universe today.

Starting about 5000 years ago, our ancestors tracked patterns and movement of celestial objects,making religious, philosophical, and scientific interpretations of what they saw. They discovered answers to the events, shape, and structure of the Universe. Over the course of history, great scientists and astronomers including Eratosthenes, Anaximander, Aristarchus, Ptolemy, andCopernicus have contributed important theories and models that shape our understanding of the world and the Universe as we know it today.

What is important torecognize is that we did not develop this knowledge overnight. Rather, it has been a long journey of astronomical explorationthat has developed and changed as we gained new perspectives and understanding. The exciting thing is that the journey continues today and there will always be new frontiersfor us to discover and to understand.

The course provides a highly visual tour with high-density videos and special effects animations to help learners understand cosmological patterns and events. It also utilizes a first-of-its-kind e-learning app, “The Armillary Sphere.” The app offersa digital reconstruction of an ancient Armillary Sphere for MOOC learners to download and use to solve astronomical problems in real-time.

What you'll learn

  • How the scientific method was developed and its application
  • Qualitative and quantitative everyday astronomical phenomena and patterns and how such understanding has evolved over history
  • Ways to recognize the emergence of rational thinking
  • How to assess the effects of social environments on intellectual development through historical examples
  • The role of science in transforming our philosophical thinking

Syllabus

Our Place in the Universe MOOC Syllabus

WEEK 1 Humans and the Cosmos

1.1 How Significant Are We?

1.2 Patterns in Nature

* What Patterns and Events Can We Observe in Nature?

* Are There Connections between Humans and the Heavens?

* Why Do the Sun, the Moon and the Stars Move?

* Astronomy is an Oldest Science

1.3 Celestial Bodies: Why Are They There?

* What Can be Learnt from the Sun’s Shadow?

* The Four Special Days of Season Changes

* Why Do the Sunrise and Sunset Positions Change?

1.4 Ancient Models of the Universe

* What Are the Shapes of the Earth and the Heaven?

* How Did People Discover that the Earth is Not Flat?

WEEK 2 Changing Perspectives of the Shape of the Earth

2.1 Turning of the Heavens

2.2 A Spherical Earth

* How Can We Define Directions and Specific Locations on Earth?

* Looking at the Earth with a New Perspective: The Spherical Model

2.3 The Sun’s Journey through the Stars

* The Sun’s Journey in the Celestial Sphere

* The Zodiac Constellations

* The Stars and the Seasons

* The Ecliptic and the Seasons

* How Do We Tell the Positions of Stars on the Celestial Sphere?

2.4 A Two-sphere Universe

A Two-Sphere Universe Model

* How does the Two-sphere Universe Model Show the Motion of the Sun and Stars?

Special Feature: The Armillary Sphere

* How did the Armillary Sphere Come About?

* How Does the Armillary Sphere Work?

* Making Measurements with the Armillary Sphere

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ _

WEEK 3 The Mysterious Patterns of Cosmic Objects

3.1 Dance of the Moon

* Determining the Size and Distance of the Moon

* How Does the Sun Affect the Phases of the Moon?

* Two Different Lengths of a Month

3.2 The Calendar

* Different Calendars of the World

3.3 The Five Wanderers and the Seven Luminaries

* The Five Wanderers and the Seven Luminaries

* The Motions of the Planets

* The Stories of the Two Brightest Planets: Venus and Mars

* The Planets in the Grand Scheme of the Universe

3.4 The Change in Positions of Stars

WEEK 4 From An Earth-Centered to A Sun-Centered Universe


20 Extraordinary And Inspiring Facts About The Universe

The universe is so vast it&rsquos extremely difficult to know the full extent of its complexities. Humans can only scratch at the surface of its immensity, but whenever we do we pick up remarkable information, and images, which are awe inspiring and baffling in equal measure. What we do know has been made readily available to the public thanks to the leading space exploratation organisations, so here are 20 of the most intriguing facts for your reading pleasure.

1. When you look into the night sky, you are looking back in time

The stars we see in the night sky are very far away from us, so far the star light we see has taken a long time to travel across space to reach our eyes. This means whenever we look out into the night and gaze at stars we are actually experiencing how they looked in the past. For example, the bright star Vega is relatively close to us at 25 light-years away, so the light we see left the star 25 years ago while Betelgeuse (pictured) in the constellation of Orion is 640 light-years away, so the light left the star around 1370, during the time of the Hundred Years&rsquo War between England and France. Other stars we see are further away still, so we are seeing them much deeper in their past.

2. The Hubble telescope allows us to look back billions of years into the past

The Hubble Telescope enables us to look towards very distant objects in the universe. Thanks to this remarkable piece of engineering NASA has been able to create some incredible images, one of which is the Hubble Ultra Deep Field. Created using images from the telescope from 2003 and 2004, the incredible picture displays a tiny patch of the sky in immense detail it contains 10,000 objects, most of them young galaxies, and acts as a portal back in time. In one picture we are transported 13 billion years into the past, just 400 to 800 million years after the Big Bang, which is early in terms of the universe&rsquos history.

3. You can watch the Big Bang on your television

Cosmic background radiation is the afterglow and heat of the Big Bang, the momentous event that kick-started our universe 13.7 billion years ago. This cosmic echo exists throughout the universe, and amazingly we can use an old-fashioned television set to catch a glimpse of it. When a television is not tuned to a station you can see the black and white fuzz and clacking white noise, around 1% of this interference is made up cosmic background radiation &ndash the afterglow of creation.

4. There&rsquos a giant cloud of alcohol in Sagittarius B

Sagittarius B is a vast molecular cloud of gas and dust floating near the centre of the Milky Way, 26,000 light-years from Earth, 463,000,000,000 kilometres in diameter and, amazingly, it contains 10-billion-billion-billion litres of alcohol. Das vinyl alcohol in the cloud is far from the most flavoursome tipple in the universe, but it is an important organic molecule which offers some clues how the first building blocks of life-forming substances are produced.

5. There&rsquos a planet-sized diamond in Centaurus named after a Beatles song

Astronomers have discovered the largest known diamond in our galaxy, it&rsquos a massive lump of crystallised diamond called BPM 37093, otherwise known as Lucy after The Beatles&rsquo song Lucy in the Sky with Diamonds. Found 50 light-years away in the constellation of Centaurus, Lucy is about 25,000 miles across, so much larger then planet Earth, and weighs in at a massive 10 billion-trillion-trillion carats.

6. It takes 225 million years for our Sun to travel round the galaxy

Whilst the Earth and the other planets within our solar system orbit around the Sun, the Sun itself is orbiting around the centre of our galaxy, the Milky Way. It takes the Sun 225 million years to perform a complete circuit of the galaxy. The last time the Sun was in its current position in the galaxy the super-continent Pangaea was just about starting to break apart and early dinosaurs were making an appearance.

7. Our solar system&rsquos biggest mountain is on Mars

Olympus Mons on Mars is the tallest mountain on any of the planets of the Solar System. The mountain is a gigantic shield volcano (similar to volcanoes found in the Haiiwain Islands) standing at 26 kilometres tall and sprawling 600 kilometres across. To put this into scale, this makes the mountain almost three times the height of Mount Everest.

8. Uranus spins on its side, with some rather strange results

Most of the planets in the Solar System spin on an axis similar to the Sun&rsquos slight tilts in a planet&rsquos axis causes seasons as different parts become slightly closer or further from the sun during their orbit. Uranus is an exceptional planet in many ways, not least because it spins almost completely on its side in relation to the Sun. This results in very long seasons &ndash each pole gets around 42 Earth years of continuous summer sunlight, followed by a wintry 42-year period of darkness. Uranus&rsquos northern hemisphere enjoyed its last summer solstice in 1944 and will see in the next winter solstice in 2028.

9. A year on Venus is shorter than its day

Venus is the slowest rotating planet in our Solar System, so slow it takes longer to fully rotate than it does to complete its orbit. This means Venus has days that last longer than its years. It&rsquos also home to one of the most inhospitable environments imaginable, with constant electronic storms, high CO2 readings, and it&rsquos shrouded by clouds of sulfuric acid.

10. Neutron stars are the fastest spinning objects known in the universe

Neutron stars are thought to be the fastest spinning objects in the universe. Pulsars are a particular type of neutron star that emits a beam of radiation which can be observed as a pulse of light as the star spins. The rate of this pulse allows astronomers to measure the rotation.

The fastest spinning known pulsar is the catchily-titled PSR J1748-2446ad, which has an equator spinning at 24% the speed of light, which translates to over 70,000 kilometres per second. An artist&rsquos impression of what this must look like is pictured above.

11. A spoonful of a neutron star weighs about a billion ton

Neutron stars spin incredibly quickly and are also incredibly dense. It is estimated, if you could collect a tablespoon of matter from the centre of a neutron star, it would weigh about one billion tons.

12. The Voyager 1 spacecraft is the most distant human-made object from Earth

The Voyager Program launched two spacecraft, Voyager 1 and Voyager 2, in 1977. The probes explored the planets and moons of the outer Solar System over several decades and are now continuing their mission to travel through the heliosphere at the edge of our Solar System and continue to voyage into interstellar space.

On March 20 2013, Voyager 1 became the first human-made object to leave the Solar Sytem and is now the furthest human-made object from Earth, currently 124.34 Astronomical Units away. In laymen terms, this means it&rsquos around 1.15581251×1010 miles away. Putting it mildly this is a long way from home.

13. Voyager 1 captured the most distant photograph of Earth

In 1990, as part of the spacecraft&rsquos ongoing mission, Voyager 1 turned its camera back on our home planet and took a picture. This became known as The Pale Blue Dot. Seen from 6 billion kilometres away, the Earth appears as a tiny blue speck in the depths of space. Astronomer Carl Sagan, who first suggested the idea of the photograph, noted, &ldquoFrom this distant vantage point, the Earth might not seem of any particular interest. But for us, it&rsquos different. Consider again that dot. That&rsquos here. That&rsquos home. That&rsquos us.&rdquo

14. Scientists are looking for evidence of extraterrestrial life on Earth

The Search for Extra-Terrestrial Intelligence (SETI) is a project to discover whether intelligent life exists elsewhere in the universe and how we may contact extraterrestrial species. The search includes looking for life on other planets and moons. For instance, some of Jupiter&rsquos moons (such as Io) are promising places to look for evidence of primitive life, but the search for extraterrestrial life includes scientific research on Earth.

If scientists can disocver evidence life has generated independently more than once it would suggest life could occur in more than one place, for more than one time. For this reason scientists are searching for evidence that life could have happened more than once on earth, with intriguing prospects for the universe as a result.

15. It is estimated there are 400 billion stars in our galaxy

Our Sun is essential to us, the centre of our Solar System, and our source of light and energy, but it is just one of many, many stars that make up our home galaxy, the Milky Way. Current estimates suggest there are around 400 billion stars sharing our galaxy. The artist&rsquos concept above shows what a a dust disk around a baby star could well look like.

16. There could be 500 million planets capable of supporting life in our galaxy

Scientists searching for extraterrestrial life focus on &ldquoGoldilocks Planets&ldquo these are planets which fall into a star&rsquos habitable zone. Planet Earth seems to have exactly the right conditions for life to exist &ndash its distance from the Sun means the temperature is right, water can exist as a liquid solid and a gas, and there are the right combination of chemical compounds available to build complex life forms. Other planets thought to have similar features are known as Goldilocks planets.

In the Milky Way alone there are estimated to be 500 million potential Goldilocks planets, so if life can exist in places other than Earth there is a huge number of potential planets on which it might thrive. If these numbers are applied to all the galaxies in the universe there could be a staggering variety of planets capable of supporting life. Of course, we have no evidence life exists elsewhere, but if it does there are plenty of places for it to set up home.

17. There are probably more than 170 billion galaxies in the observable universe

Different calculations provide different numbers for how many galaxies there are in the observable universe &ndash that is the part of the universe we can see from Earth with our current technology, there maybe many more but they are simply to far away for our telescopes to detect. Using data from the Hubble Telescope astronomers have calculated there are likely to be around 170 billion galaxies in the observable universe.

18. There could be an infinite number of universes

This is more speculative theory than a fact, but several branches of mathematics, quantum mechanics, and astrophysics have all come to similar conclusions: our universe is just one of many and we actually exist in a &lsquomultiverse&rsquo.

There are different ideas of how this could be, one being the concept of atoms only capable of being arranged in a finite number of ways in time and space, ultimately leading to the repititon of events and people. Other theories propose bubble or parallel universes and &lsquobraneworlds&rsquo that hover just out of reach of the dimensions we experience. Although these concepts seem like the far-fetched ideas of science-fiction, they are actually proving to be the most elegant solutions to problems thrown up by our discoveries of how the universe works.

19. The human brain is the most complex object in the known universe

Our brains are remarkably complex objects with a hundred billion neurons, a quadrillion connections, and we still know very little about how this organic super computer operates. But we do know the human brain is the most complicated thing we have yet discovered. It gives us the power to form language and culture, consciousness, the idea of self, the ability to learn, and understand the universe and reflect on our place within it. We even have an inbuilt &ldquomodel of gravity&ldquo, which is pretty useful.

20. We are all made of stardust

This may sound fanciful, but the reality is almost every element found on Earth was created in the burning core of a star, all the stuff that makes up life on Earth, therefore our bodies are made from stardust. NASA have studied stardust extensively, and you can read more about their research on their official website. A NASA stardust canister is pictured above.

In the words of Carl Sagan, &ldquoThe nitrogen in our DNA, the calcium in our teeth, the iron in our blood, the carbon in our apple pies were made in the interiors of collapsing stars. We are made of starstuff.&rdquo


Schau das Video: 2acq eksamen spg10 NY del5 hubbles lov universets alder (Dezember 2021).