Entstehung des Universums

  • Hi Leute!


    Man hört ja immer wieder,dass vor dem Urknall nichts war.
    Ich kann mir dieses Nichts überhaupt nicht vorstellen. Und außerdem wäre das ein Widerspruch zum ersten Hauptsatz der Thermodynamik, der besagt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet werden kann. Beim Urknall wurde ja sehr viel Energie frei.
    Was meint ihr dazu?[?]

  • Servus allerseits,
    tja - wer kann sich das vorstellen? Wenn es einen Urknall gegeben hat, dann muss vorher etwas Anderes passiert sein. Möglicherweise war das "Universum" in sich zusammegefallen um danach wieder auseinander zu gehen. Das kann keiner sagen - aber wer sich trotzdem Gedanen darüber machen will, ohne zu tief in die Astrophysik einsteigen zu wollen, sollte sich "A Brief History of Time" von Stephen Hawking lesen. Entweder bist Du von der Lektüre befriedigt, oder (wie in meinem Fall) diese Gedanken über das unvorstellbar Kleine bis zu dem unendlich Großen wird Dich nicht mehr loslassen...


    Grüße,
    Jacko

  • ja, jackson, ist echt ein schönes buch. es war das erste was ich über dieses thema gelesen habe. seitdem komm ich auch nicht mehr davon los. :D
    die gesetzte der thermodynamik werden beim urknall allerdings nicht gebrochen...zumindest nicht auf diese weise.
    denn die energie wurde nicht mit dem urknall erzeugt, sondern nur verteilt.
    die komplette energie, war nach der urknalltheorie, auf einen punkt vereint und bildete somit eine sigularität.

  • Hi Astrofans!


    ich sage ja auch nicht, dass der Urknall selbst der Thermodynamik widerspricht. Nur die Aussage, dass davor nichts war würde widersprechen.


    Damit das Universum wieder in sich zusammenfällt, müsste es genug Materie vorhanden sein. Aktuellen Messungen Zufolge scheint es aber nicht der Fall zu sein! Außer der Materie gibt es im Universum eine Dunkle Energie, die merkwürdigerweise antigravitativ wirkt. Also genauso wie die kosmologische Konstante in Einsteins Relativitätstheorie. Demnach wird das Universum nicht in Big Crunch, sondern in Big Rip oder Big Whimper enden. Siehe unter: http://www.lsw.uni-heidelberg.…/amueller/lexdt_b.html#br
    Außerdem haben die Wissenschaftler ausgerechnet, dass innerhalb von 10^32 Jahren, alle Protone in ein Positron und ein Pion zerfallen. Ohne Protone kann es ja keine Atome und daher keine Strukturen geben, wie wir sie kennen.Im Universum wäre nur eine Teilchensuppe vorhanden. Falls das Universum in Big Whimper enden sollte, werden die schwarzen Löcher irgendwann alles in sich saugen.

  • (==>)ladyjune29


    die urkanlltheorie bricht trotzdem die gesezte der TD nicht. :D denn vor der big bang gab es weder zeit noch raum (in dieser theorie). also wo keine zeit ist, gibt es auch keine differenzen zur TD.


    also ich hab mal deine quelle überflogen. und da es sich um eine unipage handelt möchte ich nicht bestreiten, dass das, was dort steht völlig falsch ist, zudem es ja auch noch die neusten ergebnisse sein sollen. aber, zu deiner aussage, dass dunkle materie antigravitative eigenschaften hat, bin ich sehr skeptisch. denn ich habe bis jetzt noch kein ernsthaftes agrument einer solchen kraft gehört...und ich beschäftige mich schon ne weile mit solchen sachen. aber ich bin natürlich gern bereit, was neues zu lernen.

  • ich kann es mir einfach nicht verkneifen :D :
    folgendes steht in der oben erwähnten quelle:
    "Big Rip


    Die neuste Bezeichnung unter den "Big..." der Kosmologie. Sie wurde im Rahmen der Phantom-Energie-Modelle (Caldwell, Kamionkowski & Weinberg, 2003) entwickelt und beschreibt das Ende des Universums im völligen Zerreissen von allem, was sich in ihm befindet: Galaxienhaufen, Galaxien, Milchstrasse, Sonnensystem, Erde, Atome, Atomkerne und Elementarteilchen! Interessanterweise verläuft dieser Zerfall sukzessiv von "aussen nach innen": der Beobachtungshorizont schrumpft immer mehr, so dass ein beobachtender Astronom der Apokalypse zusehen kann! So kann er das Verschwinden fernen Galaxien zuerst beobachten, dann das seiner Heimatgalaxie und schliesslich das der Sonne, der Erde und sein eigenes Verschwinden."


    ähm, ich kenn die rechnungen und hintergründe nicht, aber wie soll das gehen. erstmal frage ich mich, wie elementarteilchen zerreißen sollen? das ist unmöglich. welcher effekt soll zu dieses ganzen folgen fürhren?
    und, "aussen nach innen", das ist nun aber wirklich nicht verständlich. im universum gibt es kein außen und kein innen. es in sich gekrümmt und hat kein ende. und selbst wenn, warum sollte die erde nicht am anfang der "apokalopse" stehen, oder warum soll die sonne kurz vor der erde zerstört werden?.
    also irgendwie scheint mir die sache, trotz uni, recht unseriös.
    so, ich jetzt kannst duc mich eines besseren belehren. :D

  • Hi Flar!
    Dass die Dunkle Energie antigravitative Eigenschaften hat, steht in diesem uni-Lexikon unter http://www.lsw.uni-heidelberg.…ueller/lexdt_a.html#antig und http://www.lsw.uni-heidelberg.…amueller/lexdt_d.html#lam
    Außerdem kann man das im Buch ,,Das Universum in der Nußschale'' von Stephen Hawking nachlesen, dort wird Dunkle Energie auch als Vakuumenergie bezeichnet.


    Ich kann mir ehrlich gesagt auch nicht vorstellen, dass Elementarteilchen zerreißen können. Sie heißen ja Elementarteilchen, weil sie nicht weiter teilbar sind.


    Gruß
    Ladyjune29

  • also ich hab ,,Das Universum in der Nußschale'' gelesen. wo soll da stehen? außerdem dunkle energie nix mit vakuumenergie zu tun.
    die links werd ich mir mal zu gemüde führen.
    "Ich kann mir ehrlich gesagt auch nicht vorstellen, dass Elementarteilchen zerreißen können."
    können sie auch nicht. 100%ig. ich sehe hier den begriff elementarteilchen als strings oder der gleich. also wirklich als das letzte teil des ganzen.

  • Dann verstehe ich nicht, was der Unterschied zwischen Dunkler Energie und Vakuumenergie ist. In ,,Das Universum in der Nußschale'' im 3. Kapitel ist zu lesen, dass ,,...der Effekt der Vakuumenergie dem der Materie entgegengesetzt'' ist, ,,Materie bewirkt eine Verlangsamung der Expansion und kann sie schließlich zum Stillstand bringen und umkehren, die Vakuumenergie dagegen verursacht, wie die Inflation, eine Beschleunigung der Expansion.''Weiter ist dort zu lesen, dass die Vakuumenergie wie die kosmologische Konstante wirkt, also genauso wie die Dunkle Energie auf dieser unipage.


    Dunkle Energie ist nicht das gleiche wie Dunkle Materie oder hast du dich bei deinem vorletztem Beitrag vertippt?

  • mh, bei mir ist vakuumenergie aber die aus der heisenbergschen unbestimmtheitsrelation resultiernde energie, die sich in form von vakuumfluktuationen zeigt. warum sollte diese energie nun eine antigravitative wirkung haben?
    wenn es stimmt, das dunkle energie nicht genau das gleiche wie dunkle materie ist, dann hab ich ja was dazugelernt. nur glaube ich, dass diese begriffe unterschiedlich definiert werden können und es auch sind. so kommt es bei derartigen konversationen oft zu missverständnisssen. ;)
    vielleicht meinte hawking, dass es von der größe der dunklen materie (von der auf jeden fall) und/bzw. der dunklen energie (hier bin ich mir unsicher mit dem begriff) abhängt. ist sie größer als ein krtischer wert zieht sich das universum wieder zusammen, oder sie ist zu klein und es expandiert ewig. ich muss dazu sagen, dass hawking auch ein talent zum verwirrenden schreiben hat...zumindest teilweise.

  • ok, ich hab mich jetzt mal schlau gemacht. ich lag falsch. ich hab mich durch die begriffe verwirren lassen. denn schließlich benutzt die physik den begriff vakuumenergie in verschiedenen zusammenhängen. aber ich will mich auch nicht rausreden. :D
    kurz zusammengafasst:
    1. es gibt leuchtende materie - die 1% der masse des universums ausmacht.
    2. es gibt dunkle materie - diese macht 30% aus und wechselwirkt nicht durch elektromagnetische strahlung (im gegensatz zu 1.).
    3. es gibt dunkle energie - diese macht die 69% der restlichen materie aus. allerdings wirkt sie irgendwie sowohl gravitativ, als auch antigravitativ. das hab ich noch nicht so richtig verstanden.


    aber mal was anderes: ladyjune, hast du dieses komplette lexikon durchgelesen, oder was? schließlich hast du immer gleich gewusst, wo was steht.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich kann mir dieses Nichts überhaupt nicht vorstellen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Findest Du es "logischer", wenn vorher schon Materie oder Energie da war? Ist das für Dich dann gedanklich einfacher zu realisieren? [:D]
    Also meinen Gehirnwindungen machen beide Vorstellungen keine Schwierigkeiten, ob Energie da war oder aus einem "Samenkorn" (Singularität) aufgrund der Vakuumenergie entstanden ist - von mir aus könnte unser Urknall auch vom Zusammenstoßen zweier Branes hervorgerufen worden sein und das immer wieder und wieder - letztendlich ist es ja egal, weil wir so oder so überfordert sind zu verstehen, warum das ganze geht, denn schon bei der Physik innerhalb der schwarzen Löcher sind wir hilflos [;)]

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Man hört ja immer wieder,dass vor dem Urknall nichts war.
    Ich kann mir dieses Nichts überhaupt nicht vorstellen. Und außerdem wäre das ein Widerspruch zum ersten Hauptsatz der Thermodynamik, der besagt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet werden kann. Beim Urknall wurde ja sehr viel Energie frei.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Simpel: vor der "Urknall" gab es nichts, also auch keine physikalischen Gesetze. Diese entwickelten sich gewissermaßen mit dem Entstehen unseres Universums.


    Wir können den Urknall nur bedingt mit Physik erklären. Bis 10^-36 Sekunden kommen wir mit der Physik ala Einstein und Hawkins hin. Ab diesem Zeitpunkt müssen wir anscheinend auf Quantenphysik zurück greifen. Dieser Bereich ist zu chaotisch und noch zusehr unverstanden um irgendetwas über die Zeit vor 10^-36 sagen zu können. Nur soviel das unsere "alltäglichen" physikalischen Gesetze dort nicht wirken, also auch nicht deine Thermodynamik.


    Gruß,


    Maurice


    P.S.: ob 10^-36 genau stimmt weiß ich nimmer. Kann 10^-30 oder 10^-38 Sekunden gewesen sein. Müsst ihr bei Bedarf mal nachschlagen.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich kann mir ehrlich gesagt auch nicht vorstellen, dass Elementarteilchen zerreißen können. Sie heißen ja Elementarteilchen, weil sie nicht weiter teilbar sind.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Dies ist nicht richtig. In Hochenergie-Teilchenbeschleunigern mit Kollisionsexperimenten kann man durchaus 'Elementarteilchen' zerlegen. Wird hier im Institut gemacht. Unter anderem die Struktur des Protons wurde auf diese Weise dargestellt. Die Existenz der 'Quarks', aus denen Protonen, Neutronen und auch Elektronen und deren Antiteilchen bestehen, wurde ebenfalls auf diese Weise nachgewiesen.


    Gruß


    ullrich

  • also ullrich, da muss ich dich leider berichtigen. zum einen sehe ich protonen nicht als elementarteilchen an, sondern strings und der gleichen.
    zum anderen bestehen zwar protonen und neutronen aus quarks, aber elektronen nicht (deren antiteilchen - die positronen auch nicht). nach heutigen erkenntnissen der elementarteilchenphysik ist das elektron schon ein letztes teilchen in der reihe der natur.
    und waren es nicht 10hoch-43 sekunden nach dem urknall, dlb? das wäre zumindest die plackzeit. aber die 10hoch-36 sekunden stimmen auch irgendwie, da sich ab dieser zeit, rückwärts gesehen, die 4 grundkräfte vereinigen und die noch keine theorie beschreiben kann. kann also stimmen.

  • Hi Flar,


    ich bin zwar kein Experte in Sachen Stringtheorie, aber so weit ich weiß sind Strings keine Elementarteilchen, sondern Strings nehmen laut Theorie Schwinungszustände ein, die sich dann wie verschiedene Elementarteilchen verhalten. In dem Sinn sind die Elementarteilchen dann keine echten Elementarteilchen mehr. Heute zählt man meines Wissens zum Beispiel die Gluonen, die W- und Z-Bosonen, die Elektronen, die Quarks und andere Austauschteilchen zu den Elementarteilchen.


    Ciao,
    Martin

  • ich bin sicherlich auch kein großer experte der stringtheorien oder M-Theorie.
    aber ob ich sage, die strings sind elementar, oder die elementarteilchen, ist in diesem zusammenhang hier egal.
    in der stringtheorie geht es darum, dass unteranderem alle elementarteilchen durch die fundamentalen strings sozusagen unter einen hut zu bringen (zusätzlich zu viel wichtigeren eigenschaften der theorie). aber dies sollte ja eigentlich nicht das thema dieses threads sein.
    wenn du sagtst: "...aber so weit ich weiß sind Strings keine Elementarteilchen..."
    dann stimmt das so nicht ganz. denn die strings sind ein anderes bild für die elemtarteilchen.

  • Hi,
    lest mal meine Signatur. Ich denke das, daß Thema auch nicht mehr von der rein Wissenschaftlichen Seite zu erklären ist und es schon hin zu Philosophi reicht, daher noch eine Aussage von Blaise Pascal (1623-1662 Französischer Mathematiker, Physiker und Philosoph)
    "Der Glaube sagt wohl, was die Sinne nicht sagen, aber er sagt nicht das Gegenteil dessen, was sie warnehmen; er ist darüber, nicht dagegen!"
    Gruß Bernhard

  • Hallo Flar,


    ich habe ja eigentlich nix gegenteiliges behauptet, oder? [;)]


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Flar</i>
    <br />ich bin sicherlich auch kein großer experte der stringtheorien wenn du sagtst: "...aber so weit ich weiß sind Strings keine Elementarteilchen..."
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Da hast Du ein kleines aber entscheidendes Wörtchen in dem Zitat vergessen... 'mehr.' Ich sage nicht, daß Strings keine Elementarteilchen sind, sondern, daß die Klassifizierung für Elementarteilchen nun eine andere ist bzw. nur noch beschränkt anwendbar ist, da man anders an die Sache herangehen muß.


    Ciao,
    Martin

  • ---&gt; ,,hast du dieses komplette lexikon durchgelesen, oder was?''


    ich hab mir nicht das komplette Lexikon durchgelesen, aber bestimmt um die Hälfte. Ich lese das immer, wenn ich nichts anderes zu tun hab. Wenn ich nach einem bestimmten Begriff suche gucke ich im Glossar.


    Ich betrachte Protone und Neutrone auch nicht als Elementarteilchen, denn sie sind weiter teilbar. Nach dem Standardmodell gibt es zwei elementare Gruppen: 6 Quarks ( up, down, top, bottom, charm, strange) und 6 Leptone( Elektron, Müon, Tauon und die jeweils zugehörigen Neutrinos) und jeweils ihre Antiteilchen.


    Die Stringtheorie soll ja Quantenmechanik und ART vereinigen. Nur warum sind wir eigentlich ein Schritt weiter, wenn wir die Teilchen nicht mehr als punktförmig, sondern als Schwingungszustände der Strings betrachten?

  • also um mich kurz zufassen: durch die eindimensionale ausdehnung der strings (nicht mehr punktförmig wie im standardmodell), ist die kleinstmögliche größe der elementarteilchen die plackgröße. in einer punktteilchentheorie würden bei abständen unter dieser placklänge derartig starke raumverzerrungen bilden, die einer vereinigung von quantentheorie und relativitätstheorie unmöglich machen. da solche abstände für strings aber nicht nötig (das wort "möglich" will ich hier nicht sagen, da es da ein paar feinheiten gibt, die man um geneau zu sein mit einbeziehen müsste. aber das würde zu weit führen. zu 99% gilt auch das hier geschriebene) sind, entstehen auch keine so starken raumverzerrungen.
    ließ am besten das buch "das elegante universum" von brain green.

  • ähm, da ich mir die namen der theoríen, die ich mal ab und zu so lese nicht alle merken kann, wäre es nett, wenn du die theorie mal kurz umreißt. ich weiß nämlich nicht so recht, ob ich sie kenne?

  • Hallo Ladyjune,


    um nochmal auf deine Frage zurückzukommen - wenn ich Stephen Hawking richtig verstanden habe (und selbst das ist nicht einfach) ist es so, dass unsere Theorien und Gesetzmäßigkeiten in einer Singularität nicht gelten und auch darüberhinaus keine Aussagen getroffen werden können.


    Jede Aussage darüber, was vor dem Urknall war ist spekulativ und durch keine Beobachtung oder Berechnung und Theorie zu belegen.


    Interessant ist auch das Kapitel über schwarze Löcher in seinem Buch "Eine kurze Geschichte der Zeit" in dem er die Gültigkeit der Thermodynamik selbst für schwarze Löcher begründet.


    Seine Gedanken weitergesponnen könnte man doch theoretisch die Singularität eines Schwarzen Lochs als Beginn für ein neuer Universum betrachten. Von diesem Universum wären keine Voraussagen über das möglich woher es kommt und was vorher war. Wer sagt uns, das wir nicht auch in so einem Universum sitzen und noch garnicht wissen, wieviel Materie unser Schwarzes Loch noch so verschlingt, ehe unser Universum einem Ende entgegenstrebt.


    Nun denke ich habe ich genügend spekuliert...


    Johanes

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