Unsere Welt zu verstehen:



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Wie wird unser Universum sterben?

 
 
So wie es heute scheint, wird die fortschreitende Expansion des Raumes zu einem ständig mehr verdünnten Inhalt unseres Universums führen in dem Sinne, dass er sich auflöst wie ja auch jede ganz gewöhnliche Wolke sich irgendwann zu Nichts auflöst:
 
    Schon nach etwa 100 Mrd. Jahren wird sich innerhalb des Ereignishorizonts unserer Galaxie kaum noch eine andere finden. Auch werden sich bis dahin sämtliche (etwa 30) Galaxien der lokalen Gruppe — also nicht nur Andromeda und unsere Milchstraße — zu einer einzigen Galaxie vereinigt haben.
     
    Es wird dann aber schon die Zeit angebrochen sein, in dem der Rohstoff — Wasserstoff und Helium — immer knapper wird, aus dem Sterne entstehen. Der Prozess der Sternentstehung wird daher zum Stillstand kommen. Gleichzeitig werden immer mehr der dann noch existierenden Sterne ihr Leben aushauchen und so zu ausgebrannten, dunklen Körpern im Weltall werden.
     
    Nach 100 000 Milliarden Jahren wird es nur noch Schwarze Zwerge (= erkaltete frühere Weiße Zwerge), Neutronensterne und Schwarze Löcher geben.
     

      Geradezu abenteuerlich mutet es an, wenn mache Forscher selbst in diesem weitgehend verödeten Universum noch biologische Evolution für möglich halten.
       
      Nach derart langer Zeit, so denken sie, könnte die Evolution wahre Wunder vollbracht haben.
       
      Vertreter solcher Meinung sind z.B. Fred Adams und Gregory Laughlin in Anknüpfung an eine Idee von Freeman Dyson.
       
      Der Gedanke an eine vielleicht weitaus höher entwickelte Zivilisation als die unsere in der Ödnis des bereits uralten Universums mag verblüffen, aber andererseits weiß ja niemand, ob das Phänomen des Lebens notwendigerweise auf sonnenbestrahlte Planeten mit entsprechender Biosphäre beschränkt sein muss.
       
      Doch auch solches Leben — wenn es denn überhaupt je entsteht — muss vergehen, weil schließlich alle Materie sich auflösen wird.

     
    Einige der heute diskutierten Kandidaten für eine » Große vereinheitlichte Theorie (GUT) « sagen voraus, dass auch Protonen nicht stabil sind. Wahrscheinlich haben sei eine durchschnittliche Lebensdauer irgendwo zwischen 1031 und 1036 Jahren. Diese große Zahl würde erklären, dass bis heute — trotz nun schon Jahre langer ständiger Suche — noch kein einziger Protonenzerfall beobachtet worden ist.
     
    Wenn auch Protonen zerfallen, würden schließlich, was Materieteilchen betrifft, nur noch Elektronen, Positronen und Neutrinos vorhanden sein. Wo ein Elektron auf ein Positron trifft, würden beide sich in Strahlung auflösen.
     
    Wenn dann — nach etwa 10100 Jahren — selbst die massereichsten Schwarzen Löcher sich ihrer Hawking-Strahlung wegen aufgelöst haben werden, erreicht die Temperatur im Universum schon fast den absoluten Nullpunkt.
     
    Die Wellenlänge von aus der Vergangenheit übrig gebliebener Photonen könnte dann den unvorstellbar hohen Wert von etwa 1040 Meter erreicht haben, so dass sie um Größenordnungen weniger Energie trügen als die uns heute erreichende kosmische Hintergrundstrahlung.

 
VORSICHT aber: Dieses Szenario setzt voraus, dass der heute beobachte Trend der Expansion des Raumes anhält, sich also nicht wieder umdreht.
 
 
Deutlich weniger wahrscheinlich — aber keineswegs auszuschließen — ist die Möglichkeit, dass unsere Welt schlagartig verschwinden könnte:
 
Dies würde dann passieren, wenn es erneut — durch spontanen Zusammenbruch einer nicht ganz stabilen Energieverteilung im Vakuum — zu einem Ereignis wie dem der Inflation kommt: So ein Ereignis würde unser Universum schlagartig durch ein dann neu geborenes ersetzen.
 
Sidney Coleman und Frank de Luccia, die beiden Physiker, welche auf diese Möglichkeit aufmerksam machen, argumentieren, dass man ja nicht wissen könne, ob das Vakuum bereits den Zustand seiner kleinstmöglichen Energie erreicht hat.
 
Man erkennt daraus: Auch der Urknall, der unser Universum schuf, könnte auf diese Weise ein schon vorher existierendes, ganz ähnliches, zerstört haben.
 
 
 
Quelle: Dieter B. Herrmann: Das Urknall-Experiment (2014)

 
 
 
Kaum wahrscheinlich ist das sog. » Big Rip « Szenario:

 
 
Der Physiker Robert Caldwell vom Dartmouth College in Hanover (New Hampshire) hat gemeinsam mit Kollegen vom CalTech eine Computersimulation durchführt, welche ein noch anderes Ende unserer Welt möglich erscheinen lässt: Den sog. » Big Rip «:
 
In diesem Modell ist die Dichte Dunkler Energie nicht konstant, sondern wächst immer rascher an, was zur Folge haben könne, dass zunächst Galaxienhaufen und Galaxien, dann sogar Sterne, Planeten und in letzter Sekunde selbst noch Atome und Atomkerne buchstäblich zerfetzt werden. Dies könne — so die Simulation — schon in 22 Mrd. Jahren geschehen (!).
 
Hoffen wir also, dass Einstein einmal mehr recht behält und die Dunkle Energie wirklich durch eine kosmologische Konstante korrekt modellierbar ist. Dafür dass dem so sein könnte, spricht, dass die kosmologische Konstante ja auch als Integrationskonstante in Einsteins Theorie kommen kann (dann also nicht willkürlich eingefügt, sondern nur ihrem Wert nach gewählt wird). Kai Zuber: Teilchenastrophysik (Teubner Studienbücher 1997), S. 160-175.
 
 
 
Quelle: Michael Odenwald: Odenwalds Universum (Herbig 2008, S. 51) — eine FOCUS-Reihe
 
Die heute vorherrschende Meinung unter Kosmologen: Λ ja, Quintessenzen und Phantom-Energie: eher nicht


 


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