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wie gross wäre ein Modell der Milchstrasse wenn man als Massstab annimmt, dass ein Lichtjahr 1mm beträgt
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Die Milchstraße hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren. Wenn 1 Lichtjahr = 1 mm wäre, dann hätte das Modell der Milchstraße einen Durchmesser von: 100.000 mm=100 m 100.000 mm=100 m Also wäre das Modell der Milchstraße etwa 100 Meter groß – vergleichbar mit der Länge eines Fußballfelds!
man könnte es also vergleichen mit einem flachen Sandhaufen von 100m Durchmesser?
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Ja, so ungefähr. Das Modell hätte einen Durchmesser von ca. 100 m, während die Dicke des Scheibenabschnitts (also der "Sandhaufen") viel geringer wäre – in etwa 1 m, wenn man bedenkt, dass die Dicke der Milchstraße ca. 1.000 Lichtjahre beträgt. Somit könnte man es sich tatsächlich als einen sehr flachen Sandhaufen mit rund 100 m Durchmesser vorstellen.
wie gross wäre dann der Durchmesser des Sonnensystems und wie weit aus der Mitte des Modells wäre es
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Das hängt davon ab, wie man das „Sonnensystem“ definiert. Im Folgenden ein paar Beispiele im Maßstab, bei dem 1 Lichtjahr = 1 mm gilt: Nur die Planetenbahnen (z. B. bis Pluto): Plutos mittlere Entfernung von der Sonne liegt bei etwa 40 AE (astronomisch Einheit), also ca. 80 AE im Durchmesser. Da 1 AE etwa 1/63.240 Lichtjahr entspricht, rechnen wir: 80 AE sind 80 / 63.24080 Lichtjahre das sind 0,0013 Lichtjahre mit unserem Massstab also 0,0013mm also Plutos mittlerer Bahndurchmesser, etwa 1,3 Mikrometer im Modell. Heliosphäre: Nimmt man als Grenze die Heliosphäre – ungefähr 100 AE vom Zentrum der Sonne (also ca. 200 AE im Durchmesser) –, so erhält man: 200 AE ≈ 200 / 63.240 Lichtjahre ≈ 0,0032Lichtjahre Also ca. 3,2 Mikrometer im Modell. Oortwolke: Wenn man das gesamte Gebiet einbezieht, in dem die Sonne dominieren kann (die Oortwolke, die in etwa einen Radius von 1–2 Lichtjahren haben könnte), so wäre der Durchmesser etwa 2–4 mm im Modell. Der Abstand des Sonnensystems vom Zentrum der Milchstraße liegt bei ca. 27.000 Lichtjahren. Das entspricht im Modell einem Abstand von der "Sandhaufenmitte" von 27 Meter Zusammengefasst: Je nachdem, ob man nur die Planetenbahnen (ca. 0,0013 mm), die Heliosphäre (ca. 0,0032 mm) oder auch die Oortwolke (bis ca. 4 mm im Durchmesser) betrachtet, variiert die Größe des „Sonnensystems“ stark. Der Abstand vom galaktischen Zentrum beträgt im Modell etwa 27 Meter.
nimmt man an, dass die Menschheit vor 100 Jahren das erstemal Radiowellen aussendete, wie weit von uns entfernt könnte ein Alien, so er existiert, uns wahrnehmen ?
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Radiowellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, also etwa 1 Lichtjahr pro Jahr. Das bedeutet, dass die Radiowellen, die vor 100 Jahren ausgesendet wurden, einen Radius von 100 Lichtjahren erreicht haben. Theoretisch könnte ein Alien, das sich innerhalb dieses Radius befindet, bereits diese Signale empfangen. Dabei sollte man jedoch bedenken, dass in der Realität mehrere Faktoren eine Rolle spielen: Signalstärke und Dämpfung: Radiowellen verlieren auf langen Strecken an Intensität, sodass ein Alien auch über eine sehr empfindliche Technik verfügen müsste, um die schwachen Signale noch zu detektieren. Richtwirkung der Sender: Viele Sendestationen senden nicht in alle Richtungen gleich stark, was die Empfangsmöglichkeiten einschränken kann. Zusammengefasst: Ein Alien müsste sich innerhalb von 100 Lichtjahren von uns befinden, um unsere Radiowellen, die vor 100 Jahren ausgestrahlt wurden, theoretisch zu empfangen.
das ist also in unserem Modell ein kugelförmiger Raum von 200mm Durchmesser, in dem wir überhaupt wahrzunehmen sind?
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In unserem Modell, bei dem 1 Lichtjahr = 1 mm entspricht, hat die Ausbreitung der Radiowellen in 100 Jahren einen Radius von 100 mm. Das bedeutet, dass der kugelförmige Bereich, in dem unsere Radiowellen empfangen werden könnten, einen Durchmesser von 200 mm. Ein Alien müsste sich also innerhalb dieser Kugel (im Modell 20 cm im Durchmesser) befinden, um unsere Radiowellen zu empfangen.
wie weit ist der nächste Fixstern, den Planeten umkreisen, von uns entfernt?
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Der nächste Fixstern, der von einem Planeten umkreist wird, ist Proxima Centauri – ein Roter Zwerg im Alpha-Centauri-System. Proxima Centauri liegt etwa 4,24 Lichtjahre von uns entfernt und hat mindestens einen bekannten Exoplaneten (Proxima b). In unserem Modell, bei dem 1 Lichtjahr = 1 mm entspricht, läge Proxima Centauri also rund 4,24 mm von uns entfernt.
ich nehme an, dass die Planeten dieses Fixsterns unbewohnbar sind?
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Die Frage ist nicht ganz eindeutig zu beantworten – es gibt sowohl Argumente für als auch gegen eine Bewohnbarkeit. Proxima Centauri b liegt zwar in der habitablen Zone, was theoretisch Bedingungen für flüssiges Wasser und damit potenziell für Leben ermöglichen könnte, doch es gibt einige Herausforderungen: Stellaraktivität: Proxima Centauri ist ein Roter Zwerg, der oft starke Flares und intensive Strahlung ausstößt. Diese Ereignisse könnten die Atmosphäre des Planeten beeinträchtigen oder sogar abtragen, was das Entstehen und Bestehen von Leben erschwert. Tidal Locking: Aufgrund der Nähe zum Stern ist es wahrscheinlich, dass der Planet eine gebundene Rotation besitzt. Das bedeutet, dass immer dieselbe Seite dem Stern zugewandt ist, was zu extremen Temperaturunterschieden zwischen Tag- und Nachtseite führen kann. Atmosphärische Bedingungen: Ob der Planet eine schützende Atmosphäre hat, die ihn vor der starken Strahlung bewahrt, ist noch unklar. Eine dichte Atmosphäre oder ein Magnetfeld könnten helfen, die potenziell schädlichen Effekte des Sterns abzuschwächen. Zusammengefasst: Die Annahme, dass die Planeten dieses Fixsterns unbewohnbar sind, ist zu pauschal. Zwar stellen die genannten Faktoren ernsthafte Herausforderungen dar, aber manche Modelle und Studien deuten darauf hin, dass unter bestimmten Bedingungen – etwa bei einer schützenden Atmosphäre – die Bewohnbarkeit nicht grundsätzlich ausgeschlossen ist. Wissenschaftler forschen weiterhin intensiv, um genauere Aussagen treffen zu können.
wie weit wäre ein Stern mit für Lebewesen bewohnbare Planeten entfernt?
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Die Entfernung hängt vom betrachteten System ab. Der derzeit engste Kandidat ist Proxima Centauri dieser Stern liegt etwa 4,24 Lichtjahre von uns entfernt und besitzt mit Proxima b einen Planeten, der in der habitablen Zone liegt. Allerdings wird häufig diskutiert, ob Proxima b wegen der starken Aktivität seines Sterns tatsächlich bewohnbar sein kann. Ein anderes viel beachtetes Beispiel ist das TRAPPIST-1-System. Es liegt rund 39 Lichtjahre entfernt und beherbergt sieben erdgroße Planeten, von denen mehrere in der habitablen Zone liegen. Wenn wir unser Modell zugrunde legen, in dem 1 Lichtjahr = 1 mm entspricht, dann wären: Proxima Centauri ca. 4,24 mm von uns entfernt. TRAPPIST-1 ca. 39 mm von uns entfernt. Beide Systeme zeigen, dass ein Stern mit potenziell bewohnbaren Planeten schon relativ nahe liegen könnte wobei Proxima Centauri zwar näher, aber hinsichtlich der Bewohnbarkeit umstritten ist, während TRAPPIST-1 zwar weiter entfernt liegt, aber mehrere vielversprechende Kandidaten bietet.
wie schnell könnte ein Raumschiff intelligenter Wesen nach jetzigem Stand unserer Technik fliegen und wie lange bräuchte es von den erwähnten Planeten bis zu uns?
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Mit unserer heutigen Raumfahrttechnologie bewegen sich Raumsonden – wie etwa Voyager 1 – im Bereich von etwa 17 km/s relativ zur Sonne.
Für eine optimistischere Abschätzung nehmen wir an, ein Raumschiff könnte konstant rund 100 km/s erreichen (was bereits sehr ambitioniert wäre).
Berechnungen:
Proxima Centauri (4,24 Lichtjahre entfernt):
Bei 100 km/s würde die Reisezeit betragen: rund 12.800 Jahre.
TRAPPIST-1 (ca. 39 Lichtjahre entfernt):
Bei 100 km/s würde die Reisezeit betragen: rund 117.000 Jahre.
Zusammenfassung:
Mit einem Raumschiff, das – rein hypothetisch – konstant 100 km/s fliegen könnte,
eine andere Frage: wie weit wäre in diesem Massstab der Andromedanebel von uns entfernt und wie gross wäre sein "Sandhaufen"?
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Im Maßstab, in dem 1 Lichtjahr = 1 mm gilt, entspricht der Andromedanebel (Andromedagalaxie) folgendermaßen:
Entfernung:
Die Andromedagalaxie liegt ungefähr 2,5 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Das entspricht
Das sind 2.500 Meter oder 2,5 km in unserem Modell.
Durchmesser („Sandhaufen“):
Der Durchmesser der Andromedagalaxie beträgt etwa 220.000 Lichtjahre.
Das entspricht etwa 220 Meter.
Zusammengefasst:
Der Andromedanebel wäre in diesem Maßstab etwa 2,5 km von uns entfernt, und hätte einen Durchmesser von rund 220 m.
Aliens aus der Andromeda-Galaxie würden also mehrere Millionen Jahr bis zu uns fliegen müssen ??
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Ja, das ist korrekt. Da sich Licht – also die höchstmögliche Geschwindigkeit, die wir kennen – mit einem Lichtjahr pro Jahr ausbreitet, würde selbst eine Reise mit Lichtgeschwindigkeit 2,5 Millionen Jahre dauern, um die etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Andromedagalaxie zu erreichen. Bei realistischen, subluminalen Geschwindigkeiten, wie wir sie heute kennen, wären es sogar noch deutlich längere Zeiten.
ist es also bei von irgendeiner Spezies erreichbaren realistischen Geschwindigkeit überhaupt möglich, die Erde jemals zu erreichen?
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Unter den uns bekannten physikalischen Gesetzen und Technologien ist eine intergalaktische Reise wie von Andromeda zur Erde – praktisch unmöglich. Selbst wenn ein Raumschiff annähernd Lichtgeschwindigkeit erreichen könnte, würden 2,5 Millionen Lichtjahre immer noch 2,5 Millionen Jahre im äußeren Zeitmaßstab benötigen. Im interstellaren Bereich innerhalb unserer eigenen Galaxie, etwa von Proxima Centauri (4,24 Lichtjahre entfernt), könnten Generationenschiffe oder ähnliche Konzepte theoretisch eine Reise über viele Jahrhunderte oder Jahrtausende ermöglichen. Aber für intergalaktische Distanzen, ohne auf spekulative Konzepte wie Wurmlöcher oder exotische Antriebe zurückzugreifen, bleibt die Reisezeit jenseits dessen, was für eine lebende Zivilisation praktikabel wäre.
wieso diskutiert dann die Menschheit darüber, was zu tun ist, wenn Aliens die Erde "überfallen"
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Die Diskussionen über einen möglichen "Alien-Überfall" haben eher kulturelle und psychologische Gründe als eine realistische Einschätzung physikalischer Möglichkeiten. Einige Punkte dazu: Science-Fiction und Medien: Filme, Bücher und Serien haben das Bild eines außerirdischen Inmarsionsszenarios stark geprägt. Diese fiktionalen Geschichten regen unsere Fantasie an und beeinflussen, wie wir über mögliche außerirdische Bedrohungen nachdenken. Unbekanntes und Vorsorge: Selbst wenn intergalaktische Reisen in Millionen von Jahren erfolgen würden, ist das Universum riesig und wir wissen nur sehr wenig über die Existenz und Technologie anderer Zivilisationen. Einige Theorien spekulieren, dass fortgeschrittene Zivilisationen eventuell andere, noch unbekannte Technologien nutzen könnten, die es ihnen ermöglichen, schnellere Reisen zu unternehmen. Interstellare, nicht intergalaktische Distanzen: Wenn außerirdische Zivilisationen existieren, ist es denkbarer, dass sie sich innerhalb unserer eigenen Galaxie befinden – wo die Entfernungen vergleichsweise geringer sind (zum Beispiel einige Lichtjahre statt Millionen). Das Szenario eines "Überfalls" bezieht sich oft auf solche nahen Begegnungen. Strategische Vorbereitung: Diskussionen über Notfall- und Verteidigungsszenarien sind auch Ausdruck eines allgemeinen Sicherheitsgedankens. So wie wir auch für Naturkatastrophen oder andere Bedrohungen Pläne schmieden, beschäftigen sich manche mit hypothetischen Szenarien, um vorbereitet zu sein auch wenn die Wahrscheinlichkeit extrem gering ist. Zusammengefasst: Auch wenn realistisch betrachtet die physikalischen Distanzen und Reisezeiten außerirdischer Zivilisationen (besonders aus anderen Galaxien) einen Überfall nahezu unmöglich machen, spielen kulturelle Einflüsse, die Faszination am Unbekannten und das Bedürfnis nach Vorbereitung eine wichtige Rolle bei diesen Diskussionen.
ist es bei diesem Masstab möglich, die Grösse des sichtbaren Alls zu berechnen?
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Ja, das ist möglich. Das sichtbare Universum hat einen Durchmesser von ungefähr 93 Milliarden Lichtjahren. Bei unserem Maßstab, in dem 1 Lichtjahr = 1 mm gilt, rechnen wir folgendermaßen: Durchmesser in mm: 93 Milliarden Lichtjahre entsprechen 93 × 10⁹ mm. Umrechnung in Meter: 93 × 10⁹ mm ÷ 1.000 = 93 × 10⁶ m, also 93 Millionen Meter. Umrechnung in Kilometer: 93 Millionen Meter ÷ 1.000 = 93.000 km. Das heißt, in diesem Modell wäre der Durchmesser des sichtbaren Universums etwa 93.000 km. Zum Vergleich: Unsere Milchstraße, die ca. 100.000 Lichtjahre groß ist, misst in diesem Maßstab rund 100 m. Das sichtbare Universum ist also um ein Vielfaches größer – genauer um den Faktor 930.000, wenn man den Durchmesser der Milchstraße als 100 m ansetzt. Außerdem entspricht eine Ausdehnung von 93.000 km etwa 2,3-mal dem Umfang der Erde (der ca. 40.000 km beträgt).
wieso 93 Milliarden, ich denke wir können nur 13,8 Milliarden Lichtjahre weit sehen???
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Der scheinbare Widerspruch beruht auf der Expansion des Universums. Zwar ist das Licht, das wir heute empfangen, vor etwa 13,8 Milliarden Jahren ausgesendet worden also entspricht die Lichtlaufzeit 13,8 Milliarden Jahre –, aber der Raum hat sich seitdem ausgedehnt. Das bedeutet: Lichtlaufzeit vs. heutige Entfernung: Die 13,8 Milliarden Jahre geben an, wie lange das Licht unterwegs war, nicht wie weit das Licht heute vom Ursprung entfernt ist. Expansion des Universums: Während das Licht reiste, dehnte sich der Raum aus. Die Objekte, von denen das Licht ausgestrahlt wurde, befinden sich heute viel weiter entfernt als 13,8 Milliarden Lichtjahre. Proper Distance (Heutige Entfernung): Die aktuell gemessene Entfernung der am weitesten entfernten Objekte liegt bei etwa 46 Milliarden Lichtjahren. Verdoppelt man diesen Radius, erhält man einen Durchmesser von ca. 93 Milliarden Lichtjahren. Kurz gesagt: Obwohl das Licht 13,8 Milliarden Jahre unterwegs war, hat die fortschreitende Expansion des Universums dazu geführt, dass der heutige Durchmesser des beobachtbaren Universums rund 93 Milliarden Lichtjahre beträgt.
ob wir fremde Kulturen und fremde Kulturen uns überhaupt wahrnemen können, liegt aber auch noch an der totalen Länge ihrer Lebenszeit, ihrem Abstand von uns und dem Zeitraum innerhalb des Alters des Weltalls in dem sie existieren
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Genau der Kontakt zwischen Zivilisationen hängt von mehreren Faktoren ab: Lebensdauer der Zivilisationen: Wenn außerirdische Kulturen nur kurz existieren – im kosmischen Maßstab vielleicht nur einige Jahrhunderte oder Jahrtausende besteht die Gefahr, dass sich ihre Existenzfenster kaum mit unserem überschneiden. So könnte es sein, dass sie schon vergangen sind oder noch erst entstehen, während wir aktiv Signale senden oder empfangen. Entfernung: Die interstellaren Distanzen sind enorm. Selbst Licht braucht Jahre oft viele Jahre oder sogar Jahrtausende um von einem Punkt zum anderen zu gelangen. Ein Signal aus einer weit entfernten Region des Universums braucht somit extrem lange, bis es uns erreicht, und umgekehrt. Zeitliche Einordnung im Alter des Universums: Unser Universum ist etwa 13,8 Milliarden Jahre alt. Innerhalb dieses riesigen Zeitrahmens könnte es sehr gut sein, dass Zivilisationen zu unterschiedlichen Zeiten existieren. Ein hoher technischer Fortschritt in einer bestimmten Ära muss nicht bedeuten, dass zur gleichen Zeit auch eine andere fortgeschrittene Kultur aktiv ist, die wir entdecken können. Diese Aspekte zusammengenommen erklären, warum der Kontakt zu anderen Zivilisationen trotz der möglichen Existenz vieler außerirdischer Lebensformen – so unwahrscheinlich ist. Sie sind wesentliche Überlegungen im Rahmen des Fermi-Paradoxons, das uns vor der Frage stellt, warum wir trotz hoher Wahrscheinlichkeit bisher keinen Kontakt hatten.
wow
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Ja, das Universum ist wirklich beeindruckend und faszinierend!
Es zeigt, wie sehr sich unsere alltäglichen Vorstellungen von Raum und Zeit von der Realität im Kosmos unterscheiden.
Die Expansion des Universums und die daraus resultierende enorme Größe des beobachtbaren Alls können uns einfach staunen lassen.
Nachtrag
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Hirn einschalten!
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