Unsere Welt zu verstehen:  Weltbild Theoretischen

 

 
Unser aktuelles Weltbild

in den Augen der Theoretischen Physik zu Beginn des 21. Jahrhunderts

— hmsgnr0251z

 
 

Alexander Vilenkin, Physiker & Kosmologe (2006):

 
Seit Jahrhunderten schon streiten sich Philosophen und Theologen, ob das Universum endlich oder unendlich, stationär oder dynamisch, ewig oder vergänglich sei.
 
Das Weltbild jedoch, das sich nach jüngsten Ergebnissen der Theoretischen Physik abzeichnet hat niemand vorausgesehen: Statt zwischen einander widersprechenden Möglichkeiten eine Wahl zu treffen, scheint es  j e d e r  dieser Möglichkeiten ein Körnchen Wahrheit zuzusprechen:
 
Im Zentrum der neuen Sicht auf die Welt steht das Bild eines ewig inflationär expandierenden Ozeans von Energie, in dem mit Inseln vergleichbare, in sich abgeschlossene Universen entstehen und vergehen. Jede dieser post-inflationären Welten vergrößert sich schnell, aber noch viele Größenordnungen schneller vergrößern sich die Abstände zwischen ihnen, und so entsteht ständig neuer Raum für weitere Insel-Universen. Ihre Zahl steigt ins Unendliche.
 
Von innen betrachtet stellt sich jedes dieser Insel-Universen dar als ein grenzenloser Raum, der um jeden seiner Bewohner herum kugelförmige, durch deren Beobachtungshorizont begrenzte Welten beherbergt, die sich überlappen, über deren Grenzen man aber nicht hinaussehen kann.
 
Die Gesamtheit der ewig inflationär expandierenden, ozeanartigen Raumzeit entstand wahrscheinlich aus einem winzigen Etwas, das auf quantenmecha­nischem Wege aus dem Nichts hervortunnelte und sofort inflationär zu expandieren begann.
 
Das umfassendste, durch Physik und Kosmologie heute denkbare Universum ist somit ewig, hat aber einen Anfang.
 

 
Lies mehr dazu in Notiz 0-245 und Vilenkins Buch Many Worlds in One (2006).
 
 
Es soll nicht verschwiegen werden, dass ein in Vilenkins Buch präsentiertes Argument Mathematiker keineswegs überzeugt und quantenphysikalischer Unbestimmheit wegen auch als nicht nachbesserungsfähig erscheint:
 
Ich spreche von der Argumentation, mit deren Hilfe Vilenkin und Garriga glauben bewiesen zu haben, dass jeder von uns in der Raumzeit unendlich viele Doppelgänger haben müsse. Ihre Argumentationskette findet sich als finale Version veröffentlicht in J. Garriga & A. Vilenkin: Many Worlds in One, Phys. Review, Vol. D64, p. 043511 (2001), als Entwurf aber auch an Stelle arXiv.
 
Selbst wenn es keinerlei quantenphysikalische Unschärfe gäbe, müsste ihr Argument "we argued that the number of distinct histories is finite, which allowed us to conclude that there should be regions with histories identical to ours" als nicht schlüssig zurückgewiesen werden. Tatsächlich gefolgert könnte nur werden, dass die endliche Zahl der Historien unendlich vieler Welten zeigen würde, dass mindestens  e i n e  dieser Historien unendlich vielen Welten gemeinsam sein muss.
 
Das also ist ihr erster Denkfehler. Ein zweiter ist noch weit gravierender:
 
Heisenbergs Unschärferelation angewandt auf das Paar Energie und Zeitspanne macht uns klar, dass keine Historie — für welch kurzen Zeitraum auch immer — aus nur endlich vielen Ereignissen bestehen kann. Richtig ist vielmehr:
 
ES GIBT KEINE HISTORIE MIT NUR ENDLICH VIELEN EREIGNISSEN !!!

— hmsgnr0245z

 
Damit muss dann aber — im Gegensatz zur Annahme von Vilenkin und Garriga — auch die Zahl möglicher Historien keineswegs endlich sein. Dies gilt für jeden Teilbereich der Raumzeit, in den eine raumzeitliche Kugel mit positivem Radius passt (wie klein auch immer sie sein mag).
 
 
Leider haben viele Buchautoren, ja sogar der Mathematiker John Barrow, Vilenkins Beweisführung kritiklos übernommen, und so kommt es, dass z.B. Hürtner & Rauner in ihrem Buch Die verrückte Welt der Paralleluniversen (Piper 2009) auf Seite 77 behaupten:

(1)   In einem unendlichen Weltraum gibt es unendlich viele Gegenden von der Größe unseres beobachtbaren Universums.
(2)   Weil jede dieser Gegenden nur endlich groß ist, kann sie nur auf endlich viele Arten mit Teilchen gefüllt sein.
(3)   Daher muss unser Universum da draußen in unendlich vielen Kopien existieren — und in allen Variationen.

Tatsächlich aber ist nur die erste dieser drei Aussagen richtig. Die beiden anderen sind falsch und somit gilt:
 
 
 
Vilenkins Argumentation zeigt keineswegs,
 
dass unser Universum (oder jeder von uns) in unendlich vielen Kopien existiert.
 
 
Heisenbergs Unschärferelation und die Gesetze der Chaostheorie machen es sogar ganz extrem unwahrscheinlich.