Urknallhypothese

Schüler · Anmeldungsdatum: 05.05.2006 Beiträge: 175

Hi
So gut wie jeder hat wohl schonmal vom sogenannten Urknall gehört.
Anschaulich stellt man sich vor, dass es irgendwann vor vielleicht ca. 14 Mrd jahren einen großen knall gegeben hat und seit dem expandiert unser universum kontinuierlich.
Ich denke mal, wenn man jetzt einen "gewöhnlichen" Menschen soetwas erklärt, stellt er sich wahrhscheinlich einen knall, wie die explosion einer z.B Handgranate vor.
die Explosion der handgranate findet an einem ganz bestimmten ort statt und dann breitet sich die explosion nach allen seiten aus. wenn man diese vorstellung mit dem urknall verbinden würde, so müsste unser universum einen mittelpunkt besitzen.
Ich denke aber, dass unser universum keinen mittelpunkt hat.
Meiner meinung nach besteht ein großer unterschied zwischen einer explodierenden Handgranate und dem Urknall.
Die Explosion der Handgranate breitet sich im Raum aus, beim Urknall dagegen ist dieser Raum oder vielmehr diese Raumzeit gerade erst entstanden. Nach einer Plancksekunde ist der früheste moment geschehen der physikalische relevanz besitzt. Davor kann von raumzeit gar nicht die rede sein. Es ist jetzt etwas schwierig das in worten zu fassen, aber demnach hat dieser urknall, überall im universum stattgefunden und es gibt gar keinen mittelpunkt, der, wenn es ihn geben würde doch stationär sein müsste. Wäre es so könnte man in unseren Raum ein ausgezeichnetes Bezugssystem legen, bei dem der Mittelpunkt des Universums mit dem Ursprung des Koordinatensystems zusammenfällt.

Kurz zusammenfassend:
Beim Urknall entstand erst die Raumzeit. Der Urknall fand überall gleichzeitig statt, sofern man Wörter, die einen Ort und einen Zeitpunkt beschreiben überhaupt in diesem Kontext benutzen darf.

Mein Anliegen dies zu schreiben ist, dass man auch, wenn man kein Physik studiert oder sich weniger dafür interessiert zumindest schonmal davon gehört hat. Dann wollte ich wissen, ob mein Gedankengang richtig oder logisch nachvollziehbar ist.
Dass die Urknalltheorie stimmen könnte ist sehr wahrscheinlich, da sie ja viele Dinge erklären kann. Zum Beispiel die Verteilung der chemischen Elemente im Universum oder warum sich die Galaxien von uns wegbewegen und und und.
Ob es aber jetzt der Wahrheit entspricht ist die andere Sache. Schließlich ist es eine Theorie und versucht nur erkenntnisse zu schaffen, beansprucht auch keine Wahrheit. Auch hier gilt das Prinzip der Falsifizierbarkeit, solange die Theorie nicht falsifiziert werdeb kann oder etwas besseres finden kann, wird sie auch nicht verschwinden, wobei ich sie schon für wahrscheinlich und gut halte. Nur es treten meiner Meinung nach immer Missverständnisse bei solchen Theorien auf.

Meiner Meinung nach hat jemand schon etwas missverstanden wenn er fragt: Wo hat denn der Urknall stattgefunden?
oder ich habe etwas missverstanden. ich habe mich eigentlich noch nie wirklich physikalisch damit auseinander gesetzt. das war aber mal so ein gedanke, der mir spontan kam.
Wenn man aber kein zentrum annimmt, wo sich das universum ausgehend von ausbreitet, fällt einem aber auch schwierig, weil alles was sich nach unseren Vorstellungen in allen Richtungen ausbreitet ein zentrum haben muss.

Weiterhin dürfte unklar sein in was der Raum sich ausbreitet, wobei wahrscheinlich schon die frage falsch ist. Ein außerhalb gibt es ja nicht, wenn es dort keinen raum gibt. Da hört aber auch die heutige Physik auch auf, weil die sich eigentlich im wesentlichen nur auf unser univerum beschränkt. Muss Raum sich überhaupt in irgendwas ausbreiten. Ich meine wir haben in unserem Raum keinen (zumindest noch nicht beobachtet) zweiten Raum, der sich in unserem Raum ausbreitet, vielleicht würde so ein raum, sich gar nicht in unserem Raum ausbreiten müssen. Wir haben noch nie die Ausbreitung eines Raumes im kleinen beobachten können, da wir nur selber in einem riesigen raum gefangen sind. Vielleicht verhält sich Raumausbreitung anders als die Ausbreitung von z.B Wasserwellen.
Wir haben also noch nie eine Raumausbreitung "äußerlich" betrachten können.

Ich frage mich auch noch, ob nur eine begrenzte anzahl an raum zur verfügung steht, ob irgendwann vielleicht so eine art raumvorrat erschöpft ist, weil unser raum doch wächst, kann es also unbegrenzt raum geben?
jede explosion hört irgendwann auf sich weiter auszubreiten, weil ihre energie erschöpft ist.

Auch eine weitere frage jede massen dichte die größer ist als ich glaube 10^93 fache dichte des wassers ist physikalisch irrelevant, wurde deshalb anfangs bei der ausbreitung des raumes masse aus dem nichts erschaffen?

Das ist eigentlich was ich mich schonmal gefragt habe. Das ist auch eigentlich ein gebiet, wo man an die grenzen des erfahrbaren stößt.

Es wäre schön wenn mal jemand dazu stellung nimmt und mir die ein oder andere frage beantwortet

T-Tauri · Anmeldungsdatum: 01.03.2007 Beiträge: 41

Es gab keinen Knall und da deht sich auch nichts aus, da die Objekte an Ort und Stelle verweilen. Lediglich die Metrik der Raumzeit verändert sich, wodurch sich banal gesehen die Abstände zwischen den Objekten verändern. Deshalb kann das Ganze auch überlichtschnell geschehen, weil mit den Massen selbst nix passiert.
Obwohl sich die Raumzeit in ihrer Krümmung als flach erwiesen hat ist anzunehmen, dass das Universum schon immer existierte. Entweder wird es sich irgendwann aus irgendeinem unbekannten Grund krümmen, was zur Oszillation des Universums führt, oder unsere Raumzeit ist in eine höherdimensionale Raumzeit eingebettet. Letztere Variante ist reine M-Theorie, nach der wir unter anderem davon ausgehen, dass die Kollision zweier "Universen" einen Urknall hervorruft, wodurch ein weiteres "Universum" hervorgerufen wird, da die Energie der Wechselwirkung in dieses gepumpt wird. Ansonsten gelten für den Anfangszustand sämtliche Unschärferelationen, sodass dieser Zustand allein dadurch ausgemacht wird. Alle Anfangszutaten kommen allein durch die Unschärfe zustande; wenn man es so will ist alles nur aus der Unschärfe heraus entsprungen.
Was genau passiert ist, lässt sich jedoch erst dann mathematisch untersuchen, wenn die entsprechende Theorie fertig ist. Denn beim Urknall waren alle Kräfte vereint als einzelne Urkraft wirkend, deren Bruch die Struktur der Raumzeit aufblies und jene Kettenreaktion in Gang setzte, die zum heutigen Universum führte.

Schüler · Anmeldungsdatum: 05.05.2006 Beiträge: 175

He danke für deine Antwort

Gibt es auch eine Idee, wie man sich die kollision zweier universen vorzustellen hat? weil ich verbinde mit einer kollision eine vorhergehende Bewegung. Bewegung findet aber nach meinen vorstellungen nur im raum statt, also muss das wohl irgendwie anders sein

T-Tauri · Anmeldungsdatum: 01.03.2007 Beiträge: 41

Ich sagte ja, sie sind in eine höherdimensionale Raumzeit eingebettet, in der sie sich bewegen können.

Airblader · Anmeldungsdatum: 07.05.2006 Beiträge: 129 Wohnort: Geislingen

Der M-Theorie nach besteht unser Universum nicht mehr nur aus 4 sondern aus ganzen 11 Dimensionen, die in sich aufgewickelt sind (Calabi-Yau-Räume). D.h. jede unserer Bewegungen geht durch 11 Dimensionen, aber leider sind nur 3 Raumdimensionen groß genug um sie zu "erleben". Die Zeitdimension nehmen wir natürlich auch wahr (übrigens auch eine interessante These ist, ob eine der 11 Dim. evtl. eine zweite Zeitdimension sein könnte Augenzwinkern

).

Jedenfalls musst du dir Universum als 4D-Objekt vorstellen, in einen noch höherdimensionalen Raum eingebettet (anschaulich: Unser Universum ist eine Fläche in einem Raum. Diese Fläche hat aber eig. sehr wohl eine 3. Dimension, aber wir können nicht herauslangen. Das ist wie ein Schauspieler auf einer Kinowand. Er kann greifen, wohin er will - doch er wird nie einen Zuschauer berühren können smile

).

Solche "Flächen" wie unser Universum werden Branes genannt (vom engl. Membrane). Und wenn diese nun kolldieren: batsch - Urknall smile

Könnte also auch jederzeit wieder stattfinden und wir würden es nicht sehen smile

Es gibt übrigens der M-Theorie nach wohl auch noch höherdimensionale Objekte als nur Branes (deutsch "Branen"). Diese werden dann z.B. Fünf-Branen genannt.

Wenn dich die M-Theorie interessiert: "Das elegante Universum" von Brian Greene ist ein sehr gutes Buch smile

Gibt auch eine Verfilmung davon (die allerdings wesentlich spärlicher ist).

air

T-Tauri · Anmeldungsdatum: 01.03.2007 Beiträge: 41

Math · Anmeldungsdatum: 05.02.2009 Beiträge: 27 Wohnort: Vorarlberg

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18110

Hier "Abenteuer-Universum: Quantengravitation" gibt's dazu viele interessante Fragen, Diskussionen und hoffentlich auch Antworten.

Speziell zum Thema Strings und Branen habe ich hier Abenteuer-Universum: Aktueller Status der Stringtheorie ??? einiges zusammengetragen.

Ein bisschen Werbung für ein anderes Forum darf hoffentlich sein :-)

Gruß
TomS