"Vor" dem Urknall?

Jedem Experiment liegt eine Theorie zugrunde plus eine spezielle Messtheorie, man kann also sagen, was ein Experiment ist,und was es bedeuted, bestimme die Theorie.
Theoretische Annahmen und "reine, harte Messdaten" sind letztendlich nicht zu trennen.
Das Experiment als letzte Autorität gibt es nicht. Messung ist immer Interpretation von Daten im Rahmen einer Theorie, die eben gerade in diesem Experiment nicht in Frage steht.

Ich denke zum beispiel auch an ein Kleinkind:
Es erkundet die Welt, aber es hat mit Sicherheit noch keine Theorie über deren Funktionieren.
Es wird feststellen, daß bestimmte Dinge unter bestimmten Vorraussetzungen wiederholbar sind. Und DANN wird es anfangen, sich Theorien über diese Vorraussetzungen zu bilden, und diese überprüfen...

Nicht alle Experimente im wissenschaftlichen Kontext dienen dazu, vorhandene Theorien zu falsifizieren.
Manche Experimente dienen (bzw. dienTen zumindest früher) auch dem Zweck, überhaupt erst festzustellen, was Wissenschaft eigentlich bedeutet, und WOFÜR man Theorien braucht.

Heute geht es oft darum, vorhandene Theorien zu überprüfen. Aber z.Bsp. Teilchenbeschleuniger rechtfertigen ihren hohen Preis auch dadurch, daß man mit ihnen Teilchen entdecken kann, für die es noch KEINE Theorie gibt.
Greade DIESE Teilchen sind ja die interessanten...

p.s.: letzteres sollte heißen: Teilchen und VORGÄNGE, für die es noch keine Theorie gibt...

p.p.s.: ein guter Forscher sucht nicht vornehmlich nach Bestätigungen von Theorien, sondern nach Dingen, die die Theorie nicht voraussagt oder die sie gar widerlegen - genau darum geht es beim Falsifizieren.

Hi Modran,
ja, wir haben das Positive ganz aus den Augen verloren. Viele Experimente bestätigen und erhärten eine Theorie durch positiven Ausgang.

Du schreibst : "Es erkundet die Welt, aber es hat mit Sicherheit noch keine Theorie über deren Funktionieren."
Das Kind kommt nicht als tabula rasa zur Welt. Ihm ist ein Weltbild, eine Theorie der Welt angeboren. Es erwartet bestimmte Verhältnisse und Verhaltensweisen. z.B. menschliche Gesichter, Licht, Töne, vielleicht sogar einen 3dim. Raum....
Ohne Vor-urteile ist Erkenntnis nicht möglich. Wir haben ein ganz ähnliches Problem: sinnliche Daten und Produkte des Gehirns sind unentwirrbar ineinander verwoben.

hi,

@Modran, zu deiner frage:

"Pepe, was hälst Du von der Möglichkeit, daß zwei konkurrierende Theorien im für uns meßbaren Bereich identische Aussagen machen, aber völlig unterschiedliche Aussagen über den uns nicht zugänglichen Teil des Universums (schwarze Löcher etc.)?
Wie ermitteln wir dann, welche der beiden Theorien die Wirklichkeit besser abbildet?"

Natürlich hast du in gewisser weise recht: wenn die beiden theorien im uns zugänglichen bereichen exakt die gleichen vorhersagen lieferten, gäbe es keine möglichkeit, eine bessere unter ihnen auszuwählen. (ich nehme hier auch an, dass man auch aus gründen der strukturellen einfachheit keine theorie der anderen vorziehen könnte.)

aber erfahrungsgemäss unterscheiden sich die theorien dann doch in einem winzig kleinen detail bei der vorhersage eines vollkommen nebensächlichen phänomens. das bedeutet ja noch nicht mal, dass dieses detail experimentell zugänglich ist. vielleicht ist das zugehörige experiment erst in ferner zukunft durchführbar. es geht nur um die prinzipelle unterscheidbarkeit.

wie wahrscheinlich ist es nun, zwei theorien nach deinen voraussetzungen (dh. im beobachtbaren universum prinzipiell ununterscheidbar und im nicht zugänglichen teil vollkommen verschieden) zu haben? ich halte das aus folgendem grund für extrem unwahrscheinlich:

um bei meinem beispiel zu bleiben; eine theorie die unser universum hervorragend beschreibt, sollte auch bis zurück in die letzte hundertstel sekunde nach dem urknall die vorgänge richtig beschreiben. information über die vorgänge seitdem haben wir über verschiedene kosmologisch beobachtungen. unsere zwei alternativen theorien sollen also die gleichen vorhersagen bezüglich der struktur des universums (inkl. physikalischer gesetze, vorhandener elementarteilchen, etc.) haben. das bedeutet aber auch, dass die von beiden theorien "vorhergesagten" anfangszustände sehr ähnlich sein müssen.

wenn aber andererseits die beiden theorien nun für den nicht beobachtbaren teil (was in unserem fall das vor-dem-urknall ist) vollkommen verschiedene vorhersagen treffen, ist zu erwarten, dass die beschreibungen der schnittstelle zwischen beobachtbarem und nicht beobachtbarem teil des universums bei beiden theorien sich stark unterscheiden müssen, und zwar desto mehr, je näher man der schnittstelle kommt.

es ist also kaum zu erwarten, dass sich zwei theorien mit vollkommen verschiedenen vorhersagen für den unbeobachtbaren teil im gsamten beobachtbaren teil in jedem detail übereinstimmen.

gruss, pepe

Hallo Pepe
Nehmen wir zum Beispiel die Myon- und Tau-Teilchenfamilie.
Im Gegensatz zur Antimaterie gingen sie aus keiner Theorie hervor. "Niemand hatte sie bestellt", wie es Isodore Rabi ausdrückte. Man mußte sie ins Standardmodell integrieren, wäre aber auch super ohne sie ausgekommen.
Für moderne und zukünftige Theorien sind sie jedoch eine wichtige Spur - ihre Existenz dürfte bedeuten, daß die gesuchte 'Theorie of everything' die Elektronen nicht korrekt beschreiben kann, wenn sie nicht gleichzeitig Myonen und Tauonen beschreibt.
Aber, und das ist der Punkt, es gab keinerlei theoretische Notwenigkeit für diese Teilchen, bevor sie entdeckt wurden.

Nun scheinen moderne Theorien zu dem Schluß zu kommen, daß es KEINE vierte Teilchenfamilie gibt.
Um diese Theorien zu falsifizieren, müßte man Teilchen einer vierten Familie entdecken!
Hier sehe ich jedoch eine signifikante Chance dafür, daß wir sie niemals entdecken, selbst wenn sie existieren sollten.
Falls doch, verschiebt sich das Problem nur zu Familie Nummer 5.
Eine Theorie, die nicht unendlich viele Familien voraussagt, kan sich jederzeit als falsch erweisen. Doch eine mit unendlichen kann das nicht, daher ist sie keine gute Theorie, denn gute Theorien müssen falsifizierbar sein. Zwickmühle!
Und das ist das, was ich meinte: wenn irgendwo im Universum Strukturen existieren, die auf einer vierten Familie basieren, haben wir nicht unbedingt gute Karten, diese auf theoretischem Wege entdecken zu wollen.
Es sei denn, wir kommen auf irgendeine Theorie, die die vierte (und fünfte?) Teilchenfamilie nebenbei gratis mitliefert, wie Diracs Gleichung des Elektrons seinerzeit die Anti-Teilchen-Welt erschloss.

Wir müssen immer mit der Möglichkeit rechnen, daß die Teilchen in unserem Standard-Modell nur einen winzigen Ausschnitt aus der Vielfalt der im Universum realisierten Möglichkeiten darstellen.

Die Antimaterie ist dagegen ja noch einafch: durch ihre völlige Symmetrie könnte es eine ganz herkömmliche Anti-Erde geben mit Anti-Leuten, die sich in Anti-Foren unter Anti-Zeit überhalten.
Da Photonen ihre eigenen Antiteilchen sind, und das Internet auf Photonen basiert, besteht die Aussicht, eines Tages mit ihnen chatten zu können. ;)

Hi Modran,

"Wir müssen immer mit der Möglichkeit rechnen, daß die Teilchen in unserem Standard-Modell nur einen winzigen Ausschnitt aus der Vielfalt der im Universum realisierten Möglichkeiten darstellen."

genau. und in letzter zeit mehren sich sogar die hinweise, dass es so ist. (dunkle materie, dunkle energie).

was ich meine ist, eine "theory of everything" sollte die teilchenenergien nicht als input nehmen (so wie das standardmodell mit seinen etwa 19 naturkonstanten) sondern diese erklären können. von sowas sind wir noch weit entfernt. vom standard modell sollte man auch nicht erwarten, dass sie vorhersagen bezüglich der anzahl der teilchenfamilien gibt, dafür setzt sie einfach zu viel voraus. zu viel heuristischer input.

mit deinem statement, eine theorie mit unendlich vielen familien sei nicht falsifizierbar: damit stimme ich ganz und gar nicht überein. die theorie wäre ja ziemlich wertlos, wenn sie nur aussagen bezüglich der anzahl der teilchenfamilien machen würde, so wird sie also auch andere vorhersagen machen, zum beispiel über teilchenmassen. und wenn wir nun feststellen, die vorhergesagte masse des teilchens X weicht um ein MeV von der vorhergesagten ab, dann ist das eine falsifikation. (natürlich kann es dann noch eine andere theorie mit unendlich vielen teilchenfamilien geben, die wir noch nicht kennen und die die masse auch richtig vorhersagen würde, es sei denn, die experimentell beobachtete masse schliesst das prinzipiell aus. aber wir haben eine theorie mi unendlich vielen teilchensorten falsifiziert.)

eine ideale "theory of everything" hätte genau einen freien parameter, würde mit jeder beobachtung exakt übereinstimmen und würde wissen, ob es endlich oder unendlich viele teilchenfamilien gibt, weil es dafür einen grund gibt. ok, das ist utopie, ich gebe es zu. aber wer weiss, wie weit die forschung in 1000 jahren sein wird?

gruss, Pepe

Hallo Pepe
sorry für die lange Antwortdauer, aber ich war schon lange nicht mehr im Forum.

Deine Stellungnahme zu meinem Beitrag

@Georg: Wenn ich dich recht verstehe, behauptest du, wir könnten prinzipiell nur das begreifen, was sich innerhalb des uns bekannten 3dim. universums seit dem urknall abspielt. diese argumentation ist, finde ich, analog zu der argumentation: "wir können nichts erfahren, was sich ausserhalb unseres hirnvolumens vor sich geht." oder " wir können nichts erfahren, was vor unserer geburt passiert ist." ich bin da schlichtweg anderer meinung.

Ich denke da hast Du mich missverstanden. Natürlich können wir Erfahrungen sammeln über Dinge die sich außerhalb unserer internen persönlichen Erfahrungswelt abspielen also auch über Dinge die sich vor unserer Geburt abgespielt haben. Diese Dinge spielen sich aber auch innerhalb unseres angstammten Raum-/Zeitkontinuums ab. Was ich meinte ist, dass unsere Gehirnstruktur nicht dafür geeignet ist Dinge zu begreifen welche einer höheren Ordnungsstruktur als der dreidimensionalen angehören. Die Betonung liegt dabei auf "begreifen" nicht auf erfahren. Ich kann mir wohl vorstellen, dass wir Auswirkungen der Vorgänge die zum Urknall führten auch heute noch erfahren und erleben können, aber ich glaube nicht, dass wir das Kontinuum oder den Zustand in welchem der Urknall stattfand begreifen können. Ich finde wir sind maximal in der Lage theoretische Modelle dieses Zustandes auszudenken, beweisen und damit begreifen werden wir diesen jedoch nicht können. Aber vielleicht ist ja der "Gedanke" welcher frei ist (auch von Zeit und Raum) ein Bindeglied zu diesem "unbegreiflichen Sein", vielleicht müssen wir es auch gar nicht begreifen sondern nur akzeptieren.

ciao

Georg

Ich bin der Meinung, was unsere Sinne nicht erfahren können, können wir sinnlich schlichtweg nicht erfahren (logisch); wir können es nur vermuten. Nicht zu vergessen: Erfahrung (Empirie) geschieht immer über unsere fehlbaren Sinnesorgane, nicht über Rationalität; zumal auch unsere sogenannte Rationalität natürlich fehlbar ist.

Pepe scheint erneut in die Falle getreten zu sein, die ihn zu der Überzeugung verleitet, "Sinneserfahrung" sei das gleiche wie "rationale Folgerung". Man kann zwar empirisch Spuren wahrnehmen, die mögliche Hinweise auf die Vergangenheit geben; das ist in Ordnung. Aber diese Spuren sind jetzt so wie sind, und nicht notwendigerweise so, wie so vorher waren. Das heißt, ich erfahre das "Jetzt", und nicht das "Vergangene". Das ist ein wesentlicher Unterschied. Wenn ich den Furz rieche, dann rieche ihn in seiner jetzigen Gestalt, und nicht in jener vergangenen Gestalt während seiner urknalligen Entstehung; ich habe weder die Erfahrung noch die Gewissheit darüber, woraus der Furz tatsächlich entstanden ist. Die Erklärung der Entstehung des Furzes ist und bleibt daher eine Hypothese, und keine Erfahrung.

Abgesehen davon: Empirie ist das eine, Rationalismus das andere. Sie können sich zwar gegenseitig ergänzen, aber sie bleiben dennoch zwei völlig unterschiedliche Forschungswerkzeuge.

Ich denke, alle Thesen, die die Zeit vor unserer Geburt betreffen, vor allem jene unmittelbar nach dem vermeintlichen Urknall, sind Hypothesen, ist Vermutungswissen, ist Spekulation. Solche Thesen beruhen keinesfalls auf Erfahrung. Es sei denn, der Thesenaufsteller hat vor seiner Geburt bereits schon einmal gelebt und damals entsprechende Erfahrungen gemacht. Das aber will Pepe sicherlich nicht behaupten. Es scheint eher so, dass hier entweder a) religiös oder b) leichtfertig mit dem Begiff "Erfahrung" umgegangen wird. Ich tippe auf b).

Ich will nicht sagen, dass Pepes These falsch ist. Sie kann durchaus objektiv wahr sein. Es geht nur darum, daran zu erinnern, dass diese These auf keiner gegenwärtigen Erfahrung basiert, sondern auf einer rein rationalen Folgerung. Das ist etwas völlig anderes, oder nicht?

Mein kritisch-rationaliatisch-agnostisches und nebensächliches Wort zum Sonntag, gut'Nacht ;-)
|-|ardy

P.S.:
Begreifen, verstehen ... was heißt das? Das heißt, man meint, Zusammenhänge zu erkennen, also zu einem verallgemeinernden Urteil zu gelangen, zu einer These. Ob etwas wirklich "begriffen" wurde, ist ja nur eine vorläufige Annahme, eine These. Diese These mag einer empirischen Inspiration entspringen (z.B. die Sichtung eines 12 Milliarden Lichtjahre entfernten Quasars), aber die darauf folgende Verallgemeinerung (z.B. die These "Das Universum ist folglich mindestens 12 Milliarden Jahre alt") entwickelt sich dann aus dem Rationalismus, und das ist nicht mehr Empirie (sie war nur der Ausgangspunkt der rationalen Idee), denn die Sinnesorgane des Thesenaufstellers waren während des Urknalls sicherlich nicht anwesend.

Nicht nur, was vor unserer Geburt passiert ist, ist Hypothese. Auch das, was vor einer Stunde passiert ist, ist eine. Alles, was wir davon haben, ist Erinnerung und Dokumente (ich erinnere mich daran, etwas gegessen zu haben, ich fühle mich satt, und in der Küche steht ein schmutziger Teller). Aber ich kann nicht mit Sicherheit sagen, daß der naheliegende Schluß (ich habe etwas gegessen) wirklich richtig ist. Vielleicht steht der Teller noch von gestern herum, ich habe geträumt, etwas zu essen, und das Sättigungsgefühl ist Folge einer unbekannten Krankheit, die ich mir eingefangen habe. Falls die Welt vor einer Stunde überhaupt schon existiert hat, einen Beweis dafür gibt es nicht. Nicht einmal, daß ich vor einer Stunde schon existiert habe, kann ich sicher wissen (und da hilft auch kein Descartes: Woher soll ich wissen, ob ich vor einer Stunde gedacht habe?).

Hiermit vertrete ich die Hypothese, obigen Text gerade geschrieben zu haben, sowie die Hypothese, daß ich ihn gleich abschicken werde.

hallo,

@Hardy:

Zitat aus 214-50: "Pepe scheint erneut in die Falle getreten zu sein, die ihn zu der Überzeugung verleitet, "Sinneserfahrung" sei das gleiche wie "rationale Folgerung"."

in der tat habe ich in beitrag 214-28 zu Georg die begriffe erfahren und begreifen ein wenig lax durcheinandergewürfelt. aber tatsache ist, dass ich keineswegs die überzeugung hege, die beiden begriffe seien gleichzusetzen, mehr noch würde ich jeder solchen behauptung widersprechen. es war keine falle, sondern eine unachtsamkeit. aber(!): du kannst die worte "begreifen" und "erfahren" in der betreffenden passage (in 214-28) frei resubstituieren, die aussagen werde ich nach wie vor vertreten und ich möchte sie als kommentar an Georg so (oder mit ersetzung, ganz nach belieben) stehen lassen.

und: wieso erneut?


@Georg: ich glaube schon, dass ich dich recht verstanden habe. und bin immer noch anderer ansicht. mathematiker zum beispiel machen eine kunst daraus, strukturen, die um ein vielfaches komplizierter als die raumzeit ist, zu untersuchen, zu beschreiben, sich vorzustellen. natürlich ist es jetzt definitionssache, ob man damit gleich behauptet, die mathematiker hätten diese strukturen begriffen, oder nicht begriffen. ich glaube schon, dass ein spezialist für stringtheorie sagen würde, er hätte begriffen, was eine kalabi-yau-mannigfaltigkeit ist. (in der stringtheorie ist die raumzeit eine 10-dimensionale, vielfach in sich gekrümmte kalabi-yau-mannigfaltigkeit, die die komplexität der raumzeit bei weitem übersteigt.) demgemäss glaube ich auch, dass das menschliche gehirn wohl zum begreifen höherer "ordnungsstrukturen" geeignet ist.

natürlich sehe ich sofort ein, dass die anschauung für solche objekte sich an der erfahrung aus der 3-dimensionalen welt orientieren muss, denn das ist das einzige, was wir direkt kennen. aber du wärst erstaunt, wie viel sich mit so "wenig" anschauungsvoraussetzung veranschaulichen lässt.


@Timeout: dass du gestern zwischen acht und halb neun existiert hast ist eine viel bessere erklärung für deinen beitrag, als dass du in dieser zeit nicht existiert hast. und dass du in dieser zeitspanne ungefähr soundsooft die e-taste auf einer tastatur gedrückt hast ist auch eine viel bessere erklärung für deinen beitrag, als dass du in diesem zeitraum die e-taste gar nicht gedrückt hast. dass du in dieser zeitspanne gedacht hast, ist wiederum...

ich hoffe, du verstehst, worauf ich hinauswill?

schönen gruss, peter

ist es vieleicht möglcih das beim urknall eine gravitationswelle erzeugt worden ist-die sich vieleicht messen läßt??

Die Entstehung ist schon möglich , aber dann ist die Welle schon längst an uns vorbeigeschwappt und nicht mehr meßbar.

Jetzt will ich auch mal eine Frage stellen ;). Ich verstehe nicht wie man eine Ära vor dem Urknall ausschliessen kann!? Ich mein, aus dem nichts kann doch nicht etwas entstehen und dann noch etwas das so gewaltig ist wie der Urknall. Kann es denn nicht auch sein, das es vor dem Urknall Galaxien gab? Ich hab irgendwo in einer Sendung gehört, dass sich das Universum wieder zusammenziehen soll, vielleicht könnte das ja wieder ein Big Bang auslösen?

Ich hoffe ihr könnt meine unqualifizierten Fragen beantworten und zwar so, dass es ein unqualifizierter versteht ;)

schöne Grüsse

Igor

Hi Igor,
ich persönlich kann auch eine Zeit vor dem Urknall nicht ausschließen. Aber das ist einfach Auslegungssache.
Wenn man Zeit als Bewegung versteht, und vor dem Urknall sich nichts bewegte, dann kann man sagen, daß die Zeit vorher still stand, oder daß es keine Zeit gab. In diesem Sinne ist es meistens gemeint, wenn man sagt, daß die Zeit erst mit dem Urknall entstand und es sie vorher nicht gab.
Urknall aus Nichts kann ich mir ebensowenig vorstellen. Sagen wir doch einfach, daß alles schon da war und der Urknall bloß der Zeitpunkt ist, an dem die Ausdehnung von allem begann. Dann ist es wieder verständlich.
Galaxien gab es sicher nicht vor - oder kurz nach - dem Urknall. Da war alles so dicht zusammengequetscht und heiß, daß es nichts gab, was wir heute als große Objekte sehen. Kurz nach dem Big Bang war das Universum mit einer Menge Wasserstoff und etwas Helium und Lithium ausgefüllt. Daraus entstanden Sterne. Und in den Sternen entstanden alle anderen chemischen Elemente. Auch die, aus denen Igor, Bernhard, und deren Computer bestehen.
Daß das Universum sich wieder zusammenzieht ist seit einigen Monaten eigentlich kein Thema mehr. Der Satellit WMAP hat ermittelt, daß das Universum sich mit zunehmender Geschwindigkeit ausdehnt. Das ist das Aus für ein Zusammenziehen und neuen Urknall.

hallo Igor,

alles ist denkbar, auch dass man eines tages das vor-dem-urknall ausschliessen können wird, aber auch das gegenteil. alles ist denkbar. wir wissen ja so wenig.

Hallo,

nur als kleiner Hinweis: im August erscheint im "Spektrum der Wissenschaft" ein interessanter Artikel zum Thema Urknall/Vor dem Urknall. Sollte ihr unbedingt lesen!

so hab mir jetzt alle posts durchgelsesen, will nicht unterstellen das ich nun damit alles verstanden habe, aber so manches ist haften geblieben, deshalb werd ich jetzt nicht versuchen irgendwelche dinge zu hinterfragen die eigentlich schon etwas eher behandelt wurden.

So zur These Urknall peng zusammenziehen peng, (ich hab nicht die Zeit mir alle Theorien und Pysikbuecher durchzulesen die es so gibt. Dafuer bin ich zu weltlich, ich will erst dafuer Sorgen, dass ich am Strand von Hawaii liege und mache mir dann mehr Gedanken darueber), wie waers den damit das es ein Universum und ein Antiuniversum gibt, jetzt gehen wir von einem Urknall aus.
Das Universum laeuft auf der positiven Zeitachse, das Antiversum auf der negativ Achse.
Jetzt gehen wir davon aus das sich Teilchen und Antiteilchen sich gegenseitig anziehen, dass heisst das sich Universum und Antiversum gegenseitig anziehen.
Also breiten sich Universum und Antiversum aus um sich Gegenseitig zu erreichen, also erhoeht sich die die Ausbreitungsgeschwindigkeit beider je naeher sie sich kommen, dass heisst unser Universum breitet sich schneller aus.
Das Wiederum bedeutet das sie sich irgendwann erreichen, sich ein "Energieball" formt der wiederum explodiert.
Ich koennte damit sogar erklaeren wieso Schwarzloecher dann so hochenergetisch sind, das heisst Schwarzeloecher sind nicht Bruecken im Raumzeitkontinuum, sondern Bruecken von Antiversum zu Universum, deshalb schluckt ein Schwarzesloch auch alle Energie (Materie).
Jetzt koennte natuerlich jemand kommen und sagen das einige verstrahlen und das Hawking jetzt der Meinung ist das doch Informationen aus ihnen dringen, aber hey ist der Sinn von Wissenschaft auch zu verifizieren?!. Das heisst jetzt kann sich mal einer auf die Suche machen und erklaeren weshalb das so ist.

Mit netten gruessen aus Irland, deshalb gibts von mir auch keine Umlaute