Interessantes zu Theoretischer Physik


Wie man sich das Urknallgeschehen vorzustellen hat:

Geburt und Dahinsterben unseres Universums

Die Quantenfeldtheorie sieht alle Energie gegeben durch Wellen im Potential­feld der physikalischen Grundkräfte. Sie sind die Träger aller durch Quanten­fluktuation aus dem Vakuum gekommener, aber noch nicht wieder nach dort zurückgekehrter Energie.

Damit lässt sich alles, was noch nicht wieder im Vakuum verschwunden ist, in seiner Gesamtheit vergleichen mit der Oberfläche eines Ozeans, dessen "Wasser" durch alle im Kosmos existierende Energie gegeben ist.

Jeden Urknall kann man sich dann vorstellen als eine Ereignis, in dem eine ganz besonders starke Quantenfluktuation — ähnlich wie ein Vulkanausbruch auf dem Grunde des Ozeans (um im Vergleich zu bleiben) — einen gewaltig hohen, stark aufgewühlten Wellenberg zur Folge hat.

Beginn der Inflationsphase ist der Moment, in dem dieser sehr steile Berg von Energie in sich zusammenzufallen beginnt. Sein Zusammenfall macht seinen Fuß schnell breiter, so dass der sehr schnell größeren Durchmesser bekommt. Dieser Durchmesser ist das, was man sich als den Durchmes­ser des im Urknall erzeugten Universums vorzustellen hat. Ein kleiner Fleck darin war unser Universum während der Inflationsphase. So ganz abgeklun­gen ist sie bis heute nicht, denn der Raum um ums herum expandiert ja immer noch ein klein wenig. Dennoch ist der ursprünglich so hohe Wellen­berg jetzt kaum noch als Berg zu erkennen.



Dass es so gewesen sein muss, folgt z.B. aus dem Energie-Erhaltungssatz, dem wohl wichtigsten Axiom der Physik: Nach ihm kann Energie weder neu entstehen noch vernichtet werden – muss also schon immer (als "Ozean") existiert haben.

Die Höhe des vom Urknall aufgetürmten Berges von Energie entspricht der Höhe der Temperatur im Universum.

Kosmologen sagen uns eine Zeit voraus, zu der alle Schwarzen Löcher sich durch "Verdampfen" (Abgabe von Hawking-Strahlung) aufgelöst haben werden. Es wird dann unser Universium wieder kaum noch aus größeren Wellen bestehen: eben nur noch aus den durch ganz normale Quantenfluktuation ständig neu erzeugten. Materie wird dann zuzusagen im Nichts (dem physikalischen Vakuum) verklungen sein.

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Da das Dahinsterben des Universums mit dem Zusammenbrechen des vom Urknall angehäuften Berges von Energie beginnt, ist die Geburt jeder Welt auch schon Beginn ihres Sterbens: Im Prinzip ist das wie bei Lebewesen auch. Es haben Universen halt ganz besonders große mittlere Zerfallszeit. An ihrer so enorm hohen Komplexität kann das nicht liegen, wie Protonen zeigen, deren mittlere Zerfallszeit man ja auch noch nicht kennt (Sie muss überaus groß sein, da man Protonenzerfall schon lange nachzuweisen versucht, bisher aber doch noch nie beobachten konnte).

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Wenn Physiker vom Multiversum sprechen, betonen sie meist, dass es neben lebensfreundlichen Universen auch lebensfeindliche geben könne. Treffender könnte sein, anzunehmen, dass im Prinzip jedes Universum in einer gewissen Phase seiner Existenz lebensfreundlich ist – ganz so, wie ja auch Lebewesen meist nur in gewissem Alter Nachwuchs (= neues Leben) hevorbringen.

Für solche Vermutung spräche der Verdacht, dass sich tatsächlich alle Naturgesetze auf mathematische Zusammenhänge zurückführen lassen. Konvergente Evolution im Sinne von Simon Conway Morris und seiner vielen hierfür gefundenen Beispiele bestärkt mich in diesem Verdacht, da sie hierdurch gut erklärbar wäre.

Was wir ein lebensfreundliches Universum nennen, wäre dann also eine riesige Menge von Energie, die gut mit schon erkalteter Lava vergleichbar ist (auf jeden Fall also schon sehr weit abgekühlt). Eben das könnte der Lebensabschnitt von Universen sein, in dem sie Leben hervorbringen.
Wissenswertes zu "Inflation, Urknallgeschen, Urknall" zusammengestellt durch Gebhard Greiter.
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