Die Ausdehnung des Raums – Schiffe auf dem Ozean

Jedes Schiff hat einen Horizont – eine maximale Entfernung, bis zu der es andere Schiffe sehen kann. Diese Simulation zeigt zwei ganz unterschiedliche Gründe, warum ein Schiff aus diesem Horizont verschwinden kann: Eigenbewegung (das Schiff bewegt sich tatsächlich über den Ozean) und Raumausdehnung (der Ozean selbst dehnt sich überall gleichzeitig aus, ohne dass sich ein Schiff von sich aus bewegt).

Skalenfaktor a(t): 1.00 Modellzeit t: 0.0 Sichtbare Schiffe: – / –
Beobachter (angeklicktes Schiff) sichtbar (innerhalb des Horizonts) nicht sichtbar (außerhalb des Horizonts)

So funktioniert's

Klicke auf ein Schiff, um es als Beobachter auszuwählen. Der gestrichelte Kreis zeigt seinen Sichthorizont – eine feste, für jedes Schiff gleich große Reichweite.

Eigenbewegung lässt Schiffe langsam und unregelmäßig um ihren Platz herum treiben – wie ein Boot, das lokal umherfährt. Dadurch können Nachbarn in den Horizont hinein- oder aus ihm heraustreiben.

Raumausdehnung vergrößert den Abstand aller Schiffe zueinander gleichmäßig und überall gleichzeitig – kein Schiff bewegt sich dabei selbst. Trotzdem wachsen die Abstände, und weiter entfernte Schiffe verschwinden schneller aus dem Horizont als nahe.

Tipp: Schalte die Eigenbewegung aus und nur die Ausdehnung an, um den Effekt isoliert zu beobachten.

Warum das etwas mit dem beobachtbaren Universum zu tun hat

Im echten Universum entfernen sich weit entfernte Galaxien von uns nicht, weil sie durch den Raum „fliegen“ (das entspräche der Eigenbewegung hier), sondern weil der Raum zwischen uns und ihnen selbst wächst – beschrieben durch das Hubble-Gesetz: Die Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie ist proportional zu ihrer Entfernung (v = H·d). Je weiter etwas entfernt ist, desto schneller wächst der Abstand.

Ab einer bestimmten Entfernung wächst dieser Abstand so schnell, dass Licht von dort uns nie erreichen kann – dieser Bereich definiert den Rand des beobachtbaren Universums. Es ist keine physische Wand, sondern die Grenze, jenseits derer sich der Raum schneller ausdehnt, als Licht sie durchqueren kann. Genau das simuliert der Horizontkreis in dieser Demo: Schiffe, die ihn durch reine Raumausdehnung verlassen, kommen – anders als bei Eigenbewegung – nicht von selbst wieder zurück.

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