Blick in Gottes letzten Schlupfwinkel

Dieses Thema im Forum "Netzwelt" wurde erstellt von z3Ro-sHu, 29. Mai 2006 .

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  1. #1 29. Mai 2006
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    Was war vor dem Urknall? Viele Forscher halten schon die Frage für Unfug, da es keine Zeit vor dem Beginn der Zeit selbst geben könne. Doch Physiker suchen immer intensiver nach einem Weltall vor dem unseren - und wollen es jetzt erstmals mathematisch gefunden haben.



    Am Anfang war ein Knall. Es folgten einige hundert Millionen Jahre tiefster Finsternis, bis die ersten Sterne zündeten, mit ihrem Fusionsfeuer die heute bekannten Elemente produzierten und dem beobachtbaren Universum seine gegenwärtige Gestalt gaben. So etwa - natürlich grob vereinfacht - ist nach vorherrschender Meinung das Weltall entstanden. Was aber war vor dem Urknall? War da überhaupt etwas? Und, falls ja, wie und warum hat es den Urknall ausgelöst?

    Viele Physiker halten schon diese Fragen für unwissenschaftlich: Da mit dem Urknall nicht nur der Raum, sondern auch die Zeit entstanden sei, sei es unsinnig, die Frage nach einer Zeit davor zu stellen. So ist die Zeit vor dem Urknall gewissermaßen auch Gottes letzter Schlupfwinkel: ein Bereich, der vor dem Zugriff der alles erklären wollenden Naturwissenschaft sicher ist und allein der Religion - oder aber der Philosophie - vorbehalten ist.

    Doch das könnte sich bald ändern: Forscher haben nach eigenen Angaben eine physikalische Theorie über die Natur von Raum und Zeit so weit verfeinert, dass sie auch dort noch funktioniert, wo alle anderen Modelle wie Einsteins Relativitätstheorie und die Quantenmechanik versagen: In unmittelbarer zeitlicher Nähe des Urknalls und sogar darüber hinaus. Man habe "Fäden gefunden, die in eine frühere Zeit führen" - in die Zeit vor der Entstehung unseres heutigen Universums.

    "Big Bounce" statt "Big Bang"

    Verfolgt man die Entwicklung des Universums bis an dessen Anfänge zurück, bekommt die klassische Physik ein Problem: Die Krümmung der Raumzeit wird irgendwann unendlich und nähert sich der sogenannten Singularität, dem Nullpunkt des Universums. Sowohl Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie, die Raum und Zeit im Großen beschreibt, als auch die Quantenmechanik für die Welt im Kleinsten brechen zusammen.

    "Mit der allgemeinen Relativität kann man das Universum nur bis zu dem Punkt beschreiben, an dem die Materie so dicht wird, dass die Gleichungen nicht mehr funktionieren", sagt Abhay Ashtekar, Direktor des Institute for Gravitational Physics and Geometry an der Pennsylvania State University in den USA. "Jenseits dieses Punktes müssen wir Quanten-Werkzeuge einsetzen, die Einstein noch nicht zur Verfügung standen."

    Der Physiker gehört mit der Erfindung der nach ihm benannten Ashtekar-Variablen zu den Begründern der sogenannten Schleifen-Quantengravitation, auch bekannt als "Loop Quantum Gravity". Mit Hilfe dieser Theorie, so glauben Ashtekar und seine Kollegen Tomasz Pawlowski und Parmpreet Singh, ist ihnen Erstaunliches gelungen: Sie haben ein Modell entwickelt, das Aussagen über ein Universum vor dem Urknall ermöglicht.

    Erst zerknüllt, dann aufgebläht

    Für diese Zeit habe der Computer ein Universum errechnet, das sich zu einem "Big Crunch" zusammenzieht, ansonsten aber in seiner Raumzeit-Geometrie unserem All verblüffend ähnelt. Deshalb sei unser Universum auch nicht in einem Knall aus dem Nichts entstanden. Vielmehr habe es eine Art Abpraller gegeben - einen "Big Bounce" statt eines "Big Bang". Gab es also gar keinen Anfang aller Dinge namens Urknall, sondern wurde ein früheres Universum auf kleinste Maße zerknüllt, nur um sich prompt wieder zu einem neuen All aufzublähen? Das Universum, eine titanische Ziehharmonika?

    Genau das ist der Fall, glaubt man der Theorie von Ashtekar und seinen Kollegen, die in der aktuellen Ausgabe der "Geophysical Research Letters" erschienen ist. Die Gravitation habe das frühere Universum so weit zusammengezogen, dass die Quanteneigenschaften die Schwerkraft schließlich umgekehrt und in eine abstoßende Kraft verwandelt hätten. Durch das Kombinieren von Quantenphysik und allgemeiner Relativität habe sein Team zeigen können, "dass es tatsächlich einen Quanten-Rückstoß gibt", erklärt Ashtekar.

    Dass die Gleichungen am Ende ein weiteres "klassisches Universum vor einem Urknall" ergeben hätten, sei so überraschend gewesen, dass man die Rechnungen monatelang mit verschiedenen Parametern geprüft habe. "Aber wir haben herausgefunden, dass das Big-Bounce-Szenario robust ist", so Ashtekar.

    Besteht das Universum aus winzigen Schleifen?

    Die Vorstellung, dass vor unserem jetzigen Universum bereits ein weiteres existierte, ist zwar nicht neu, räumen die Forscher ein. Doch sie seien die Ersten, denen es gelungen sei, die Existenz eines solchen Vor-Universums systematisch zu begründen und Rückschlüsse über dessen Raumzeit-Geometrie zu ziehen.

    Der Einsatz der Schleifen-Quantengravitation habe das ermöglicht, erklären die Wissenschaftler. Das Rechenwerk ist neben der String-Theorie einer der meistversprechenden Ansätze, die bisher unvereinbaren Gegensätze zwischen Einsteins Relativitätstheorie und der Quantenmechanik zu überbrücken.

    Die Schleifen-Quantengravitation besagt unter anderem, dass Raum und Zeit nicht vollkommen kontinuierlich verlaufen, wie es für Menschen den Anschein hat, sondern aus einem Gewebe kleinster Schleifen bestehen. Wie in Einsteins Relativitätstheorie ist es auch hier die Krümmung der Raumzeit, die für die Schwerkraft sorgt.

    Ashtekar und seine Kollegen haben diese Theorie, die eigentlich die Wechselwirkungen zwischen Elementarteilchen beschreiben soll, auf das gesamte Universum angewandt. Auf dem Weg in die immer fernere Vergangenheit hätten die Formeln zunächst zu ähnlichen Ergebnissen geführt wie die klassische Kosmologie. An dem Punkt aber, wo alle anderen Gleichungen versagten, habe die Schleifentheorie gehalten.

    Geteiltes Echo auf Ashtekar-Studie

    Das hat zwar schon vor zwei Jahren der deutsche Physiker Martin Bojowald ausgerechnet, der damals am Potsdamer Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik gearbeitet hat und jetzt wie Ashtekar an der Pennsylvania State University tätig ist. Doch Ashtekar und seine Kollegen glauben, die Theorie noch einen Schritt weitergebracht zu haben - über den Urknall hinaus.

    Wenn sich die Raumzeit auflöst, so ihr Ergebnis, widersetzen sich die winzigen Schleifen einer weiteren Verdichtung. Der Stoff, aus dem die Raumzeit gemacht ist, werde "brutal zerrissen" - und die Gravitation verwandle sich durch die Quanteneffekte in eine stark abstoßende Kraft, die den Zusammensturz des Universums stoppe. Unmittelbar danach sortieren sich die Schleifen der Theorie zufolge wieder in ein glattes Raumzeit-Gefüge und sorgen für eine explosive Ausdehnung des Alls.

    Andere Wissenschaftler lobten die Arbeit von Ashtekars Team. Die Ähnlichkeiten zwischen String-Theorie und Schleifen-Quantengravitation bei der Beschreibung des Universums nach dem Urknall seien ermutigend, sagte Joe Lykken vom Fermilab in Batavia, Illinois dem Magazin "New Scientist": "Endlich sprechen wir die gleiche Sprache."

    Suche nach messbaren Spuren des Vor-Universums

    Andere Forscher reagieren jedoch skeptischer auf Ashtekars Studie. "Zu simplistisch", meint Hermann Nicolai, Direktor am Potsdamer Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. "Das Modell besteht aus einer drastischen Vereinfachung der Gleichungen."

    Das Universum beruhe auf zahlreichen, möglicherweise gar unendlich vielen Variablen. Ashtekar aber reduziere alles auf zwei Größen. Sein Modell basiere unter anderem auf der Annahme eines Universums, "das vollkommen leer ist und in alle Richtungen gleich aussieht". "Ich persönlich habe starke Zweifel, dass man damit dem Problem wirklich zu Leibe rücken kann", sagte Nicolai, der den Artikel von Ashtekar und seinen Kollegen vor der Veröffentlichung in den "Physical Review Letters" als unabhängiger Experte begutachtet hat.

    Zudem heize sich das Universum auf, je näher man dem Urknall komme, erklärt Nicolai. Das kompliziere die Dinge noch: Durch physikalische Prozesse kämen immer mehr Variablen ins Spiel, die Elementarteilchen lösten sich auf, neue kämen hinzu. Das Ergebnis sei "eine brodelnde Suppe von ungeheurer Komplexität".

    Die neue Leistung von Ashtekar und seinen Kollegen sei, dass ihr Modell wesentlich näher an den Moment des Urknalls heranreiche als bisherige Versuche - so nahe, dass mit dem Auftreten von Quantengravitations-Effekten zu rechnen sei. "Doch die wahre Natur des Urknalls", meint Nicolai, "bleibt das große Rätsel."

    Ashtekar aber will noch weiter gehen - und nicht nur theoretische, sondern auch messbare Hinweise für ein Universum vor dem unseren entdecken. "Der 'Big Crunch'", glaubt er, "löscht nicht alle Spuren dessen aus, was unser Universum früher einmal war."
     

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  3. #2 5. Juni 2006
    Ist es nicht genau das was Forschung, und vor allem auch den Menschen selbst, ausmacht.

    Würde man den Menschen aus den Augen eines Tieres betrachten, würde man ihn für das idiotischste Wesen halten.
    War es nicht sinnlos, das Columbus nach Amerika gesegelt ist.
    Er hätte genauso hierbleiben können.
    Aus den Augen eines Tieres betrachtet, ist Columbus über einen Teich geschwommen, dessen Ufer er nicht mal sehen konnte. Also das reinste Todesurteil.

    Ein intelligentes Wesen will sich weiterbilden, es gibt sich nicht damit zufrieden nur einen kleinen Ausschnitt zu kennen.

    Hätte irgendein Forscher einfach so aufgegeben, weil es ihm zu lange dauert oder weil es zu schwer ist, hätten wir heute z.B. keine Computer.
    Sicherlich sind viele Leute dabei zugrunde gagangen, hatten einen falschen Ansatz, aber wir wollen ja diese Leute nicht entwürdigen, ihre Fehler schätzen, aus ihnen lernen, und gegen ende sein Ziel, wenn auch anders verwirklichen.

    soviel dazu

    MfG
    krypton
    (arbeite in der naturwissenschaft :p)
     
  4. #3 5. Juni 2006
    diese richtung der forschung ist sowieso sinnlos da man unendlich so wieter machen kann

    was war vor dem urknall? das und das! und davor? usw.
     
  5. #4 5. Juni 2006
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 15. April 2017
    wie gesagt, das is umstritten

    laut einsteins relativitätstheorie und quantentheorie gibt es kein "davor"

    Zeit hängt vom Raum ab und Raum von der Zeit
    Kein Raum = Keine Zeit

    Jede Gravitation, jeder Körper, einfach alles, beeinflusst die Zeit"zone" um einen herum

    Beispiel Erde:

    Staht man "auf" der Erde ist man einer Größeren Gravitation ausgesetzt als wenn man z.B. mit einem Überschall-Flugzeug am Rande der Atmosphäre fliegt.

    Vergleicht man zwei atomuhren, eine auf der erde, die andere am Rande der Atmosphäre, so fällt einem auf, das zweitere langsamer tickt als die auf der erde.
    mit schneller meine ich jetzt nicht im 2 sekunden takt sondern lediglich einen bruchteil langsamer.
    Laut einsteins relativitätstheorie

    man konnte sogar ausrechnen, welcher mensch somit die meiste zeit gewonnen hat.
    Ein russischer Kosmonaut, der am öftesten um die Erde geflogen ist, is 0,53 sekunden jünger, als jmd, der zur selben Zeit wie er geboren wurde.

    Anderes Beispiel:

    Würde man mit einem Raumschiff NAHEZU (nicht gleich!!) Lichtgeschwindigkeit fliegen, vergeht an Bord für dich gerade mal 1 sekunde, während auf der Erde 1 Jahr vergeht.

    warum ist das so (huiii, der beitrag wird aber lang :D)
    ich mach jetzt mal ne mordsmäßig gute paint erklärung ;)
    unbenannt7ev.jpg
    {img-src: //img414.imageshack.us/img414/2441/unbenannt7ev.jpg}


    Ok, wäre das geklärt

    Wäre am Anfang das nichts, würde auch keine "Gravitationslinie" da sein,
    folglich auch keine Zeit (blöd zu erklären)

    so, das wars von mir, viel spaß beim durchlesen :D
    Wer Rechtschreibfehler findet darf sie behalten
    Ich entschuldige mich jetzt schon für Fehler :p
    nobody is perfect

    Recht Herzlichen dank für die aufmerksamkeit
     
  6. #5 6. Juni 2006
    das würd zumindest jetz sinn machen, da sich das ganze endlos wiederholen könnte.


    kritischer punkt -> system dehnt sich -> kritischer punkt -> system zieht sich zusammen




    gibt ja auch die umgepolte materie (antimaterie)
    alles hat ein gegenspiel also muss auch unser system (net nur usneres) ein gegenstück haben, was mit der schleife erklärt wäre.


    ich geh penn wenn ma noch was einfallt gibts des morgen hier dazu *gg*
     
  7. #6 6. Juni 2006
    Für mich macht diese Theorie mehr sinn als der "Big Bang". Klingt logischer find ich!

    @kRY[P]TOn:
    hab mal ne frage:
    Licht ist doch überall gleichschnell, glaube ich zumindest xD, warum ist es dann in Wasser langsamer? "dehnt" sich da auch die Zeit? :D Oder hat es eher was damit zu weil die ganze Materie die Photonen absorbiert und dann wieder emittert?

    mfg r90
     
  8. #7 6. Juni 2006
    lciht is im wasser genauso schnell wie an luft oder im all(vakuum)

    @kRY[P]TOn du gehs davon aus das einstein recht hatte was bis heute niemand komplett beweisen konnte ich persöhnlich glaub nich dran das man die zeit "überholen" kann... das wird denke ich mal genauso sein wie damals mit der schallgeschwindigkeit alle dachten das sei ne grenze da werden fugzeuge unkontrolierbar etc. und am ende wa es nichts nur eine "gedachte" grenze. kla man ist schneller als der schall aber mehr auch nicht. ich denke mal bei licht wirds genauso sein vllt sieht man das fliegende objekt dann nicht mehr oder sowas aber das man die zeit "überholt" kann ich mir nicht vorstellen..
     
  9. #8 6. Juni 2006
    @kRY[P]TOn:

    nette erlärung..

    man bräuchte jetzt nur noch einsteins formel e=mc² nutzen (was ja noch (nicht) funktioniert), da bekäme man auch annähernd genug energie für lichtgeschwindigkeit..

    gibt ja in der schweiz (bern?) so ein testlabor, irgendwie mit unterirdischem kanal, wo man teilchen auf 99,9999% der lichtgeschwindigkeit bringt.. das labor braucht aber immerhin ein eingenes kraftwerk :D

    werd reisen in die vergangenheit (die theoretisch möglich sind) leider aber nicht mehr erleben.. irgendwie schade... ^^

    greetz
     
  10. #9 6. Juni 2006
    in die vergangenheit ?? wie willse das denn machn ? negative lichtgeschwindigkeit oder wie ?(
     
  11. #10 6. Juni 2006
    ja! meiner meinung nach auch möglich, nur noch nicht heute! umso näher man der lichtgeschwindikeit kommt, umso mehr masse erhält man.. bis ins unendliche! darum bräuchte man auch unendlich energie um dann das letzte bisschen geschwindigkeit noch zu erreichen... und das ist das wirkliche problem!

    irgendwie verblüffend, dass einstein das alles schon rausgefunden hat...

    greetz
     
  12. #11 6. Juni 2006
    hmm....lies mal auf Wikipedia nach, dann weißt du das dem scheinbar nicht so ist :/
     
  13. #12 6. Juni 2006
    das ist ein verdammt geniales thema und sowas sollte man fördern...
    wenn man aber nicht genau mitdenkt wird man das alles nicht verstehen...
    ich selber habe aufgegeben darüber nachzudenken :D
    aber wenn andere das können und es dann den dummen erklären können
    wäre es geradezu perfekt und hat auf jedenfall meine befürwortung, wenn diese
    auch nicht wirklich was zählt...
     
  14. #13 6. Juni 2006
    Die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist gemäß der Relativitätstheorie nur die obere Geschwindigkeitsgrenze für jegliche Bewegung. Es ist unmöglich, Information noch schneller zu übertragen. Licht ist aber nicht immer so schnell, denn seine tatsächliche Geschwindigkeit hängt wie oben erwähnt vom Medium ab, in dem es sich bewegt. Das Licht breitet sich umso langsamer aus, je größer die optische Dichte (bzw. Brechzahl, bzw. Dielektrizitätskonstante) des Mediums ist. Während sie im Vakuum den Höchstwert von knapp 300.000 km/s besitzt, beträgt die Lichtgeschwindigkeit in Wasser rund 225.000 km/s. Bei sehr dichten optischen Gläsern liegt die Lichtgeschwindigkeit nur bei 160.000 km/s.

    So ist es möglich, dass Teilchen in einem Medium schneller werden können als das Licht darin. Wenn es sich um geladene Teilchen handelt, z. B. Elektronen oder Protonen, tritt in einem solchen Fall der Tscherenkow-Effekt auf. Die Vakuumlichtgeschwindigkeit kann dagegen niemals überschritten werden.

    In Kernreaktoren (z. B. dem Leichtwasserreaktor) wird häufig Wasser als Moderator zwischen den Brennstäben eingesetzt. In solchen Reaktoren entsteht sekundär Elektronen- bzw. negativ geladene Betastrahlung mit enorm hoher Energie. Die darin enthaltenen Elektronen haben fast Vakuumlichtgeschwindigkeit und sind damit im Wasser weit schneller als das Licht, welches sich dort „nur“ mit etwa 225.000 km/s ausbreitet. Die somit auftretende Tscherenkow-Strahlung äußert sich als blaues Leuchten in diesen Reaktoren. (ja ich weiß, ne wiki kopie)

    UND

    es sind wären zeitreisen in die vergangeheit möglich, wenn man über lichtgeschwindigkeit fliegen könnte

    geht aber laut der formel e=mc² nicht, da sonst die masse unendlich sein müsste (oder 0, ich weiß es gerade nicht)

    UND

    Für alle die jetzt sagen, das sei kompletter schwachsinn, in diesem gebiet weiterzuforschen, oder das dieses gebiet sinnlos ist. Denkt mal an z.B GPS. würde man nichts von der Relativitätstheorie wissen, wäre es unmöglich, sateliten richtig zu koordinieren.
    Ein mords rechenaufwand

    UND

    CERN :D
    is kein ort, is eigentlich ein projekt der eu, der ort wird jetzt auch so genannt
    der unterirdische kanal ist ein teilchenbeschleuniger (der größte is in cern und es wird gerade an nem noch größeren gebaut, auch in cern) neutrinos und ähnlich kleine teile werden dabei auf wie schon gesagte 99,9 % der lichtgeschwindigkeite gebracht und anschließend aufeinander geschossen, dabei aminieren sie und es entstehen gewaltige energien.
    Wird untersucht um mehr über den aufbau von materie zu erfahren und neue teilchen zu finden.

    Die Zeit wird in einem Teilchenbeschleuniger übrigens am stärksten gedehnt.

    isn interresantes thema


    //EDIT:

    BEI DEM VORHERIGEN THREAD IS EIN FEHLER VON MIR
    nicht 300000 m/s sondern 300000 km/s
    also alle m durch km ersetzen
     
  15. #14 7. Juni 2006
    @kRY[P]TOn

    danke für diese hilfreichen infos.. das mit den unterschiedlichen medien war mir irgendwie neu, hab das vorher nicht so sehr wahrgenommen...

    10er haste mal bekommen :D

    greetz
     
  16. #15 7. Juni 2006
    nett nett kRY[P]TOn ;)

    Aber 2 sachen gibts zu bemängeln :p

    1. Es werden keine Neutrinos beschleunigt weil die einfach durch alles durchgehen, also seeeehr schwer zu beschleunigen :D

    2. aminieren ist falsch^^ Es heißt annihilieren und der Teilchenbeschleuniger beschießt die Teilchen, dadurch "entsteht" ein Teilchen-Antiteilchen-Paar das bei Kontakt zu "reiner" Energie (relativ sau viel;E=mc²) annihiliert^^

    Zum thema wie hoch masse zum Überlicht sein muss: würde sagen "negative" masse, da bei m=0 ja "nur" Lichtgeschwindigkeit erreicht werden kann...

    mfg r90

    P.S.: keine gewähr auf richtigkeit xD
     
  17. #16 7. Juni 2006
    ahh es ergibt sinn, ich hab letztens ne reportage darüber gelesen, dass sich das universum immer weiter aufbläht und irgendwann wieder zusammensackt, jetzt erklärt sich das ganze ein bisschen. Denn das Universum dehnt sich aus, sackt wieder zusammen, dehnt sich aus und so weiter. :)
     

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