Teilchen entstehen und vergehen?

Kann etwas aus dem Nichts entstehen und was ist eigentlich "Nichts"?
Wenn wir zu den Sternen blicken, dann sind die untereinander Millionen von Kilometern entfernt, aber dazwischen ist nicht "Nichts". Selbst das Vakuum ist nicht "Nichts"....

Um meine etwas wirren Gedanken zu erklären: Die Frage nach dem Urknall ist für mich nicht plausibel erklärt. Einerseits geht man davon aus, dass am Beginn der Zeit alles in einem Punkt konzentriert war. Da müssen also entweder bereits alle Teilchen / Teilcheneigenschaften konzentriert in einem Punkt vereint gewesen sein. Das wäre meiner Meinung nach das ultimative schwarze Loch mit einer Gravitation, die der Summe aller Gravitationskräfte im gesamten Universum entspricht. Oder aber es sind erst Teilchen entstanden. Aber woher? Aus dem Nichts?

In diesem Zusammenhang ist für mich auch die Definition der schwarzen Löcher fraglich. Einerseits heißt es, dass die Gravitation so stark sei, dass nicht einmal Licht entfliehen kann. Andererseits spricht man von "Jets", die nahezu mit Lichtgeschwindigkeit Teilchen aus den schwarzen Löchern schießen. Überhaupt: Ist ein schwarzes Loch gar kein Loch, sondern eine Materiekugel von ungeahnter Dichte, in die doch nichts mehr eindringen kann...

Findet Ihr die Erklärungen der Wissenschaft nicht auch widersprüchlich?

Hallo Uwe.,

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-1:

Kann etwas aus dem Nichts entstehen und was ist eigentlich "Nichts"?

Das ist eine Frage, die auch mich umtreibt.

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-1:

Einerseits geht man davon aus, dass am Beginn der Zeit alles in einem Punkt konzentriert war. Da müssen also entweder bereits alle Teilchen / Teilcheneigenschaften konzentriert in einem Punkt vereint gewesen sein.

Ich sage mal so:
Die "Anlagen" für die Teilcheneigenschaften müssen schon vorhanden gewesen sein.

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-1:

Oder aber es sind erst Teilchen entstanden. Aber woher? Aus dem Nichts?

Die Teilchen selbst sind erst später entstanden. Vorher war alles ein unfassbar dichter "Energieball". In einer weiteren Phase hat sich dann stetig Energie in Materie umgewandelt (und dann auch stetig umgekehrt). Immer vorausgesetzt, man folgt dem Urknallmodell.

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-1:

In diesem Zusammenhang ist für mich auch die Definition der schwarzen Löcher fraglich. Einerseits heißt es, dass die Gravitation so stark sei, dass nicht einmal Licht entfliehen kann. Andererseits spricht man von "Jets", die nahezu mit Lichtgeschwindigkeit Teilchen aus den schwarzen Löchern schießen.

Diese Jets schießen nicht aus dem SL selbst heraus. Befindet sich um das SL eine Akkretionsscheibe, wird diese immer dichter auf das SL umlaufende Materie durch Reibungs- und Scherkräfte erhitzt, und dann senkrecht zur Scheibe teilweise wieder in Jets ausgestoßen. Alle diese Prozesse finden außerhalb des SL statt.

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-1:

Ist ein schwarzes Loch gar kein Loch, sondern eine Materiekugel von ungeahnter Dichte, in die doch nichts mehr eindringen kann...

Doch, eindringen kann immer etwas ins SL, es ist sozusagen "unersättlich". Interessant finde ich, dass wir das nie aufgrund unseres Beobachtungsstandpunktes direkt beobachten können.
Dazu, und auch wie etwas aus dem Nichts entsteht, habe ich neue Gedanken, die ich bei Interesse einmal vortragen werde.

Grüße

 

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-1:

 
Kann etwas aus dem Nichts entstehen und was ist eigentlich "Nichts"?
Wenn wir zu den Sternen blicken, dann sind die untereinander Millionen von Kilometern entfernt, aber dazwischen ist nicht "Nichts". Selbst das Vakuum ist nicht "Nichts"....

Das sehe ich ebenso. Das Vakuum scheint so eine Art Höhle zu sein, in der sich alle momentan in unserem Universum vorhandene, nicht benötigte Energie versteckt, aus dem sie portionsweise herauskommt und wohin sie sich bei Verschmelzung zweier virtueller Teilchen auch portionsweise wieder zurückzieht.

Das Vakuum ist so eine Art kosmischer Gewitterwolke, aus der ständig Blitze kommen in Form paarweise geborener virtueller Teilchen, die ihren Zwillingsbruder verlieren können, die sich — in dem Fall — dann nicht sofort wieder ins Vakuum zurückziehen können und so dazu beitragen, dass Materie entsteht.

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-1:

 
Die Frage nach dem Urknall ist für mich nicht plausibel erklärt. Einerseits geht man davon aus, dass am Beginn der Zeit alles in einem Punkt konzentriert war. Da müssen also entweder bereits alle Teilchen / Teilcheneigenschaften konzentriert in einem Punkt vereint gewesen sein. Das wäre meiner Meinung nach das ultimative schwarze Loch mit einer Gravitation, die der Summe aller Gravitationskräfte im gesamten Universum entspricht. Oder aber es sind erst Teilchen entstanden. Aber woher? Aus dem Nichts?

Das, Uwe, muss man genauer so sehen:

Wie all unsere physikalischen Theorien sind auch die Urknalltheorie und ihre Verfeinerung, die Inflationstheorie, nur aussagekräftig bis auf die Größenordnung der Planckskala hinunter. Mit anderen Worten: Was Du und andere als "einen Punkt" verstehen ist in Wirklichkeit, und wohl auch nur näherungsweise, eine Kugel mit zeitlich wie räumlich durchaus positivem (wenn auch extrem kleinem) Durchmesser: Die Eizelle sozusagen, die sich dann zu dem entwickelt hat, was wir heute als den Inhalt unserer Raumzeit sehen.

Erst Bojowalds Theorie hat das uns allen so richtig klar gemacht.

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-1:

 
In diesem Zusammenhang ist für mich auch die Definition der schwarzen Löcher fraglich. Einerseits heißt es, dass die Gravitation so stark sei, dass nicht einmal Licht entfliehen kann. Andererseits spricht man von "Jets", die nahezu mit Lichtgeschwindigkeit Teilchen aus den schwarzen Löchern schießen. Überhaupt: Ist ein schwarzes Loch gar kein Loch, sondern eine Materiekugel von ungeahnter Dichte, in die doch nichts mehr eindringen kann...

Findet Ihr die Erklärungen der Wissenschaft nicht auch widersprüchlich?

In John Barrow: Einmal Unendlichkeit und zurück (2004) liest man auf Seite 113:

Ganz gegen einen weit verbreiteten Glauben sind Schwarze Löcher nicht unbedingt kompakte Objekte.

Große Exemplare, wie man sie im Zentrum von Galaxien vermutet, sind milliardenfach schwerer als unsere Sonne, aber trotzdem ist ihre Dichte geringer als die von Luft!
Wir könnten ihren Ereignishorizont glatt durchqueren und würden nichts Seltsames bemerken. Nur ein Versuch umzukehren würde scheitern.

Etwas mehr dazu findet sich im ersten Teil von Beitrag 2078-1.
 

Grtgrt im Beitrag Nr. 2080-3

Zitat:

Was Du und andere als "einen Punkt" verstehen ist in Wirklichkeit, und wohl auch nur näherungsweise, eine Kugel mit zeitlich wie räumlich durchaus positivem (wenn auch extrem kleinem) Durchmesser

Donnerwetter grtgrt, woher kennst du denn die Wirklichkeit?

Die Singularität „Urknall“ war also in Wirklichkeit eine Kugel mit „zeitlichem“ und „räumlichem“ Durchmesser?

Wie denn das?

Zeit und Raum sind doch angeblich erst nach/mit dem Urknall entstanden!

Dann erkläre mal die Wirklichkeit:

1. Wo befand sich denn da die „Kugel“, wenn es doch noch gar keinen Raum für ihren Aufenthalt gab?

2. Wie konnte sie in keinem Raum vorhanden sein, ohne dass für die Dauer ihres Daseins Zeit gemessen werden konnte?

Gruß Horst

 

Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2080-3:

 
Was Du und andere als "einen Punkt" verstehen ist in Wirklichkeit, und wohl auch nur näherungsweise, eine Kugel mit zeitlich wie räumlich durchaus positivem (wenn auch extrem kleinem) Durchmesser: Die Eizelle sozusagen, die sich dann zu dem entwickelt hat, was wir heute als den Inhalt unserer Raumzeit sehen.

Horst schrieb in Beitrag Nr. 2080-4:

Donnerwetter grtgrt, woher kennst du denn die Wirklichkeit?

Die Singularität "Urknall" war also in Wirklichkeit eine Kugel mit "zeitlichem" und "räumlichem" Durchmesser? Wie denn das?

Zeit und Raum sind doch angeblich erst nach/mit dem Urknall entstanden!

Hallo Horst:

Bitte nimm den Ausdruck "Kugel" nicht so ganz wörtlich. Gemeint ist etwas extrem Kleines: von seiner Funktion her eine Art Eizelle, aus der dann das wurde, was heute der Inhalt unserer Raumzeit ist bzw, je nach Sprechweise, eben diese Raumzeit.

Bitte berücksichtige: Die Urknalltheorie selbst gibt zu, dass sie die Geschichte unseres Universums nicht bis zum Beginn aller Zeit zurückverfolgen kann. Die Tatsache, dass die Mathematik der ART den Urknall zu einer Singularität macht, bedeutet in Klartext nichts anderes, als dass es eine Zeit gab, zu der die gesamte Energie unseres Universums in einer Region konzentriert war, deren Durchmesser die Größenordnung der Plancklänge hatte. Ein Punkt muss sie deswegen aber keineswegs gewesen sein (von einem Punkt zu sprechen ist lediglich eine populärwissenschaftliche begriffliche Vergröberung, die nicht wörtlich genommen werden darf).

Genau genommen ist die Sache noch komplizierter: Man kann nicht ausschließen, dass schon jene "Eizelle" sehr groß, vielleicht sogar unendlich groß war. Wirklich unauflösbar klein (durch die ART nicht auflösbar) muss der Urknalltheorie nach nur der Teil der am wenigsten ausgedehnten Version unseres Raumes gewesen sein, der dem uns heute beobachtbaren Universum entspricht. Da das uns beobachtbare Universum aber wirklich eine kugelförmige Region darstellt, muss — überall gleiche Expansions­geschwindigkeit des Raumes vorausgesetzt — auch der Teil der "Eizelle", der die Urversion des uns heute beobachtbaren Universums war,  K u g e l f o r m  gehabt haben.


 

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2080-2:

Die Teilchen selbst sind erst später entstanden. Vorher war alles ein unfassbar dichter "Energieball". In einer weiteren Phase hat sich dann stetig Energie in Materie umgewandelt (und dann auch stetig umgekehrt). Immer vorausgesetzt, man folgt dem Urknallmodell.

Energieball? Das wäre eine Möglichkeit, ja. Ich selbst tu mich aber mit der Urknalltheorie etwas schwer. Könnte es nicht auch sein, dass die Energie in Form einer gewaltigen Plasmawolke (diesen Begriff jetzt bitte nicht wörtlich nehmen! Ich meine damit einen Energiehaufen, der gar nicht in einem winzigen Punkt vereint sein muss, sondern schon größere Dimensionen haben kann.) vor sich hin waberte? An allen Stellen schwirrten präatomare Teilchen im Wilden Chaos durcheinander und bildeten ein quasistabiles Chaos... Wenn dann eine bestimmte Konstellation eintritt, "kippt" das ganze System in einer Art Ketten(Kern)reaktion mit dem Effekt, dass die Energie in Materie "verklumpt", die sich durch den größeren Platzbedarf (immerhin ist zwischen einem Atomkern und seinen Elektronen nach unserem Modell ein enorm großer leerer Zwischenraum) explosionsartigen in alle Richtungen ausbreitet. So ähnlich (allerdings ohne Volumenvergrößerung) kann man es bei den wiederaufladbaren Handwärmern beobachten, wo das Knacksen des Metallplättchens ein schlagartiges Verhärten der Masse mit Wärmeabgabe auslöst. Eine explosionsartige Ausdehnung kann man hingegen beobachten, wenn man euf eine ölbenetzte Wasseroberfläche ein Tröpfchen Seife aufsetzt. Also quasi beide Effekte zusammen...

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2080-2:

Diese Jets schießen nicht aus dem SL selbst heraus.

Ok, da hast Du recht, wie ich inzwischen in einigen Artikeln im Web nachlesen konnte. Es hängt irgendwie mit Magnetfeldern zusammen und dass die Materie durch die enorme Reibung während der Beschleunigung quasi die Masse verliert und von den verdrillten Magnetfeldlinien senkrecht vom SL weggerissen wird...
Habe ich hier gelesen http://www.wissenschaft.de/home/-/journal_content/5... und hier http://www.dradio.de/dlf/sendungen/sternzeit/2157814/

Zitat von Stueps:

Doch, eindringen kann immer etwas ins SL, es ist sozusagen "unersättlich". Interessant finde ich, dass wir das nie aufgrund unseres Beobachtungsstandpunktes direkt beobachten können.
Dazu, und auch wie etwas aus dem Nichts entsteht, habe ich neue Gedanken, die ich bei Interesse einmal vortragen werde.

Grüße

Immer her damit und danke erstmal für Deine Erklärungen bis hier her!

Zum Beitrag von grtgrt Nr. 2080-5


Hallo grtgrt,

du hast wie so oft wieder nur das beantwortet, was gar nicht gefragt war. Es ging ja nicht um die „Kugel“ oder deren Form, ich hatte ja die „Kugel“ deshalb in Anführungszeichen gesetzt!

Meine beiden Fragen waren doch eigentlich eindeutig. Also noch mal;

WO befand sich deine „Kugel“ wenn es doch noch gar keinen Raum für ihren Aufenthalt gab ?
und
WIE konnte die „Kugel" vorhanden sein, wenn es noch gar keine Zeit für die Dauer ihres Daseins gab?

Beides „entstand“ ja erst mit dem angeblichen Urknall, der aus dem genannten Widerspruch nicht nachvollziehbar ist und ohnehin von vielen auch angezweifelt wird.

Da du ja die Wirklichkeit kennst, kannst du sicher diesen Widerspruch erklären.

Selbst WIKI macht nämlich dazu keine eindeutige Aussage.
Zitat:
„Der Urknall bezeichnet keine Explosion in einem bestehenden Raum, sonder die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit aus einer ursprünglichen Singularität.“

Gruß Horst

 

Horst schrieb in Beitrag Nr. 2080-7:

 
Meine beiden Fragen waren doch eigentlich eindeutig. Also noch mal;

WO befand sich deine "Kugel" wenn es doch noch gar keinen Raum für ihren Aufenthalt gab ?
und
WIE konnte die "Kugel" vorhanden sein, wenn es noch gar keine Zeit für die Dauer ihres Daseins gab?

Beides "entstand" ja erst mit dem angeblichen Urknall, der aus dem genannten Widerspruch nicht nachvollziehbar ist und ohnehin von vielen auch angezweifelt wird.

Ganz einfach: Die "Kugel" selbst war das WO (sie war der einzig damals existierende Raum, von dem die Urknalltheorie weiß).

Auf die Frage, WIE es zu ihrer Existenz kam, weiß die Urknalltheorie keine Antwort (bislang ist Bojowalds Theorie der einzige Versuch, sie zu beantworten).

 

Hallo Uwe.,

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-6:

Ich selbst tu mich aber mit der Urknalltheorie etwas schwer

Verständlich, sie hat ja auch große Schwächen.

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-6:

Könnte es nicht auch sein, dass die Energie in Form einer gewaltigen Plasmawolke (diesen Begriff jetzt bitte nicht wörtlich nehmen! Ich meine damit einen Energiehaufen, der gar nicht in einem winzigen Punkt vereint sein muss, sondern schon größere Dimensionen haben kann.) vor sich hin waberte? An allen Stellen schwirrten präatomare Teilchen im Wilden Chaos durcheinander und bildeten ein quasistabiles Chaos...

Du beschreibst ungefähr eine Phase im Entwicklungsprozess des Universums. Im vorherigen Beitrag deutete ich diese Phase an: In dieser fand ein stetiger Wandlungsprozess zwischen subatomaren Teilchen und elektromagnetischer Strahlung statt (Quark-Gluonen-Plasma). Diese Phase dauerte laut Modell weniger als eine Sekunde.
(Davor nehmen viele Wissenschaftler eine inflationäre Phase an, in der sich das Universum (bzw. der Raum) mit vielfacher Lichtgeschwindigkeit ausdehnte. Zu diesem Zeitpunkt gab es nur Energie.)

Danach bildeten sich die ersten Kernbausteine. Alles war noch nicht vom Licht (also der elektromagnetischen Energie) entkoppelt, alles wandelte sich stetig ineinander um. Alle diese Phasen waren (aus unserer Sicht) extrem kurz.

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-6:

Wenn dann eine bestimmte Konstellation eintritt, "kippt" das ganze System in einer Art Ketten(Kern)reaktion mit dem Effekt, dass die Energie in Materie "verklumpt"

Ja, man kann glaube ich den Begriff "auskristallisieren" benutzen. Die Energiedichte nahm aufgrund des sich weiter ausdehnenden Raumes weiter ab - das System "kippt".

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-6:

die sich durch den größeren Platzbedarf (immerhin ist zwischen einem Atomkern und seinen Elektronen nach unserem Modell ein enorm großer leerer Zwischenraum) explosionsartigen in alle Richtungen ausbreitet. So ähnlich (allerdings ohne Volumenvergrößerung) kann man es bei den wiederaufladbaren Handwärmern beobachten, wo das Knacksen des Metallplättchens ein schlagartiges Verhärten der Masse mit Wärmeabgabe auslöst. Eine explosionsartige Ausdehnung kann man hingegen beobachten, wenn man euf eine ölbenetzte Wasseroberfläche ein Tröpfchen Seife aufsetzt. Also quasi beide Effekte zusammen...

Der Platz für Atomkerne war irgendwann da, die Nukleonen kristallisierten aus. Später dann auch erste Atome. Das mit dem Platzbedarf ist gar kein so schlechter Vergleich, finde ich.

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-6:

Immer her damit und danke erstmal für Deine Erklärungen bis hier her!

Also zu den schwarzen Löchern habe ich folgende Gedanken (ich wäre froh, wenn sich dazu mehr Leute äußern würden - Kritik ausdrücklich erwünscht!):

Aufgrund der Relativität - also abhängig von unserem Beobachtungsstandpunkt, können wir selbst niemals sehen, wie etwas in ein SL gelangt. Wir sehen Materie in Richtung Ereignishorizont immer blasser und rotverschobener werden, ohne dass sie aus unserer Sicht in das SL verschwinden kann. Ein SL kann also aus unserer Sicht gar nicht wachsen. Richtig?
Aus Sicht der hineinfallenden Materie hingegen kann diese den Horizont überqueren, und damit das SL füttern. Es wächst dann (siehe Beitrag Nr. 749-4).
Meine Gedanke, um diesen Widerspruch aufzulösen: Wir können zwar nicht das "Hineinfallen" von Materie in SL beobachten, können jedoch sehen, wie das SL wächst. Das würde letztlich bedeuten, dass wir die Materie immer blasser und rotverschobener sehen, bis sie schließlich aus unserer Sicht doch verschwindet, eben weil sich der Ereignishorizont aus unserer Sicht über dieser Materie schließt - er dehnt sich schließlich aus, was wir sehr wohl beobachten können. Der "Mantel" des Horizontes breitet sich sozusagen über der Materie aus. Was haltet ihr davon?

Zu dem "Nichts":

Es wurde von Henry so ähnlich schon einmal angesprochen, ich trage diesen Gedanken schon etwas längere Zeit mit mir herum:

Ich stelle mir immer wieder das Nichts als eine Art (horizontale) "Nulllinie" auf einem Bildschirm vor. Solange diese Linie absolut gerade ist, existiert nichts. Man kann dies auch anhand von zwei aufeinander zulaufenden Wasserwellen veranschaulichen: Treffen sich Berg der einen und Tal der anderen Welle, löschen sie sich gegenseitig aus - sie sind nicht mehr vorhanden. Das Gleiche bei entgegengesetzten Phasen von Lichtwellen - es wird einfach dunkel.
Diesen Zustand definieren wir mal für Spasss (wie Prof. Lesch sagen würde) als das Nichts.
Lenkt man diese Nulllinie nun aus, entsteht aus dem Nichts Energie (und dann auch bei entsprechend großer Auslenkung, und Dauer dieser, auch Materie). Die eindimensionale Linie wird also geometrisch gesehen in die zweite Dimension ausgelenkt, sie hat natürlich dann nicht nur einen Wellenberg, sondern auch ein Wellental.

Vorteil dieser Denkweise: Ohne die Energieerhaltung zu verletzen, kann aus dem Nichts etwas entstehen, betrachtet man die Situation rein geometrisch.
Nachteil: Der Grund für diese Auslenkung darf auf keinen Fall energetischer Natur sein, er muss rein geometrisch begründet sein. (Man braucht sonst einen "ersten Beweger".)

Es gibt wohl Versuche, die Welt rein geometrisch zu betrachten und zu definieren - eben weil einige Wissenschaftler annehmen, dass unser Kosmos im Grunde genau dieses Wesen hat.
Raumzeit, Energie und Materie wären demnach auch "nur" (rein geometrische) Phänomene. Eigenschaften - und zwar mathematisch erfassbare - wären die wahren Grundbausteine unserer Welt.

Ich weiß selber, wie verrückt diese Gedanken klingen. Ich bin auch hier wirklich gespannt auf fundierte Kritik - ich möchte diese Gedanken weiterentwickeln oder eben fallen lassen, wenn nicht haltbar.

Beste Grüße

Hallo Uwe, sei mir herzlich gegrüßt Stueps.

Es mag jetzt etwas spitzfindig und zugleich auch paradox klingen, auf jeden Fall wird die Antwort kurz und knackig ausfallen, (aber) um das Nichts zu ermöglichen wäre lediglich eine einzige Bedingung zu erfüllen, die Abwesenheit von Raum und Zeit, wenn Raum und Zeit (Raumzeit) nicht „vorhanden“ wären, so wären die Bedingungen für das Nichts erfüllt.
Es wird also äußerst schwierig für uns, diese Bedingungen zu simulieren, ich behaupte sogar unmöglich. Und aus dieser Unmöglichkeit ergibt sich auch, die Unmöglichkeit des Nichts.

Insofern wäre die Frage (auch schon) beantwortet wie aus dem Nichts, etwas entstehen kann. Es funktioniert, nicht.

Jeder Versuch aus dem Nichts etwas entstehen zu lassen, muss scheitern, so irgendwann auch das Modell des Urknalls, egal in welcher ART der Interpretation sie geführt wird. Gegenwärtig befinden wir uns ja in einer ganz dunklen Phase, es ist alles nur noch dunkel – Materie, Energie, ich erwarte demnächst auch einen Hinweis auf die dunkle Gravitation. Und geführt wird diese Diskussion von Wissenschaftlern die dazu sogar promoviert haben.
Da bin ich ganz bei E. Ellert II als er hier in Frage stellte: „Quo vadis, physica?“

Insofern lieber Stueps würde ich dir empfehlen die Sache mit der Interferenz zweier Wellen, fallen zu lassen, denn da ist ja doch noch eine ganze Menge (Wasser, Energie) im Spiel, welche dir den Nachweis, dass aus dem Nichts etwas entstehen könnte, misslingen lassen.

SL…ich denke auch darüber nach…:smiley24:

Einen herzlichen Gruss von der Quante an Alle hier.

 

Quante schrieb in Beitrag Nr. 2080-10:

 
Jeder Versuch aus dem Nichts etwas entstehen zu lassen, muss scheitern,

Hi Quante:

Wie begründet sich diese deine Sicherheit?

Ich frage, da Alexander Vilenkin — ein russisch-US-amerikanischer theoretischer Physiker, der sich mit Kosmologie beschäftigt — u.A. bekannt ist für seine Idee der quantenmechanischen Erzeugung des Universums aus dem Nichts (1982).

Wie Wikipedia uns sagt, ist das eine Tunnellösung der Pfadintegralformulierung der Quantengravitation. Vilenkin konnte zeigen, dass sie Inflation wahrscheinlich macht.


Gruß, grtgrt
 

Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2080-8:

 

Horst schrieb in Beitrag Nr. 2080-7:

 
Meine beiden Fragen waren doch eigentlich eindeutig. Also noch mal;

WO befand sich deine "Kugel" wenn es doch noch gar keinen Raum für ihren Aufenthalt gab ?
und
WIE konnte die "Kugel" vorhanden sein, wenn es noch gar keine Zeit für die Dauer ihres Daseins gab?

Beides "entstand" ja erst mit dem angeblichen Urknall, der aus dem genannten Widerspruch nicht nachvollziehbar ist und ohnehin von vielen auch angezweifelt wird.

Ganz einfach: Die "Kugel" selbst war das WO (sie war der einzig damals existierende Raum, von dem die Urknalltheorie weiß).

Auf die Frage, WIE es zu ihrer Existenz kam, weiß die Urknalltheorie keine Antwort (bislang ist Bojowalds Theorie der einzige Versuch, sie zu beantworten).

 

Hallo Grtgrt,

wir haben uns leider wieder missverstanden.

Das Fragewort WO verlangt die Bezeichnung (oder die Koordinaten) eines Ortes im Raum an dem sich ein Objekt befindet. Ein reales Objekt - die „Kugel“ - kann also definitiv nicht gleichzeitig auch Raum sein.

Ich hatte auch nicht gefragt WIE es zur Existenz der „Kugel“ kam, sondern wie die „Kugel“ eine Existenzdauer haben kann ohne das „Zeit“ vorhanden ist.

Was nun, Grtgrt?

„Hier steh ich nun, ich armer Tor und bin so klug als wie zuvor“ :cry:

Gruß Horst

 

Uwe. schrieb in Beitrag Nr. 2080-6:

 
Energieball? Das wäre eine Möglichkeit, ja. Ich selbst tu mich aber mit der Urknalltheorie etwas schwer.
 

Hallo Uwe,

wenn ich jemand so was sagen höre, drängt es mich immer, ihn zu fragen, auf welche Variante der Urknalltheorie sich seine Skeptis denn eigentlich bezieht.
Hier mein Kenntnisstand (zuletzt aktualisiert in 2003):


Die heute durch Beobachtunsdaten am wahrscheinlichsten gemachte Variante der Urknalltheorie ist die sog. Inflationstheorie (in der Version, die so etwa 1982 in Teilen von Andrei Linde, in anderen Teilen durch Alexander Vilenkin erarbeitet wurde). In 2003, bezugnehmend auf Daten, die damals der Forschungssatelliten WAMP eben geliefert hatte, schrieb Linde:

Zitat von Linde (2003):

 
WMAP makes a big leap in confirming many of the predictions of inflationary cosmology, and this places the theory on much firmer ground that it was before. … So far, if you ask me, I do not really know of a class of theories that I would consider as a decent competitor of inflation at the moment.

Früher schon sagte er:

Zitat von Linde (schon 1994):

 
If my colleagues and I are right, we may soon be saying good-bye to the idea that our universe was a single fireball created in the big bang.

We are exploring a new theory based on a 15- year-old notion that the universe went through a stage of inflation. During that time, the theory holds, the cosmos became exponentially large within an in- finitesimal fraction of a second. At the end of this period, the universe continued its evolution according to the big bang model.

As workers refined this inflationary scenario, they uncovered some surprising consequences. One of them constitutes a fundamental change in how the cosmos is seen. Recent versions of inflationary theory assert that instead of being an expanding ball of fire the universe is a huge, growing fractal. It consists of many inflating balls that produce new balls, which in turn produce more balls, ad infinitum.

Cosmologists did not arbitrarily invent this rather peculiar vision of the universe. Several workers, first in Russia and later in the U.S., proposed the inflationary hypothesis that is the basis of its foundation.

Das zur Kenntnis genommen frägt man sich zu Recht:

Wenn die Feuerball-Theorie überholt ist, was versteht man denn dann heute unter der Urknalltheorie?

Nun, diese Frage sehe ich bisher am genauesten beantwortet durch einen Aufsatz » Weltweite Inflation « von John D. Barrow (zu finden auf den Seiten 196 bis 201 seines Buches Einmal Unendlichkeit und zurück (2002)). Auf den Punkt gebracht steht dort Folgendes:

Die derzeit populärste Theorie ist die Inflationstheorie präzisiert durch Vilenkin und Linde. Sie kann viele uns bekannte Eigenschaften des Universums gut erklären. Nach ihr wurde der Raum entscheidend geprägt durch eine sog. Inflationsphase.

Die "Zündung" des Urknalls ist ein nur quantenmechanisch begründbarer Prozess, der das Universum aus den Nichts erzeugt (Vilenkin, 1982).

Nach etwa 10^-35 sec begann — so die Theorie — eine Inflationsphase, die spätestens bei 10^-30 sec endete und alle Abstände so vergrößert hat, dass aus einer Plancklänge grob der Durchmesser des uns heute beobachtbaren Universums wurde.

 

In einem derart inflationären Universum aber, so Barrow, gebe es ganz bemerkenswerte Variationsmöglichkeiten:

Die winzige Blase, die sich inflationär derart aufgebläht hat, könnte nur eine von vielen — vielleicht sogar von unendlich vielen — sein. Jede könnte in unterschiedlicher Weise inflationär ausgedehnt worden sein, vielleicht bis hin zu einem Zustand, in dem sie dann zerplatzt sein könnte oder begann, wieder zu schrumpfen.

Eine Folge daraus wäre wäre: Der Kosmos könnte aus Bergen von Schaum bestehen, dessen einzelne Blasen Welten mit gravierend verschiedener Physik darstellen. Dichte, Temperatur und Expansionsgeschwindigkeit wären sicher von Blase zu Blase verschieden.

Wir scheinen in einer Region zu leben, die ihren » genetischen Code « aus einer ganz bestimmten dieser Blasen hat.

Alle nur denkbaren Kombinationen aus Dichte, Temperatur und Expansionsgeschwindigkeit könnten irgendwo im Kosmos verwirklicht sein, und irgendwo in diesem enlosen Schaum von Blasen könnten Bedingungen herrschen, die Leben (wie wir es uns vorstellen) ermöglichen: Die Abweichungen von einer homogenen Materiedichte müssten dort gerade so beschaffen sein, dass nicht alles vorzeitig in eim Schwarzen Loch endet, sich aber andererseits doch Materieinseln bilden können: Atome, Moleküle, Sterne, Planeten ... eben Staub in der Blase.

Physiker haben die Möglichkeiten solch » geografischer Komplexität « mit ihren vielen unterschiedlichen Inseln in einem möglicherweise unendlich großen Kosmos untersucht und fanden dabei heraus, dass sich jene aufgeblähten Blasen nach kurzer Inflationsphase in noch weit mehr Eigenschaften unterscheiden können als nur hinsichtlich Dichte und Temperatur: Selbst Kräfte und Naturkonstanten könnten Ergebnis von Zufällen zu Beginn des Abkühlungsprozesses sein. Es könnte Regionen geben, in denen allein nur die Gravitationskraft herrscht, bei uns gibt es zudem noch die elektromagnetische, die schwache und die starke Kernkraft. Vielleicht aber gibt es auch Regionen mit noch anderen Kräften — mit solchen, die in unserer Welt nicht existieren oder nur so schwach sind, dass Physiker sie bisher nicht entdeckt haben.

Dieses Ergebnis ist bemerkenswert, da wir damit zum ersten Mal bestätigt bekommen, dass die Raumregion, die unser beobachtbares Universum darstellt, keineswegs typisch für den gesamten Kosmos zu sein braucht.

Die Inflationstheorie hat aber, bald nachdem die eben beschriebene Möglichkeit » geographischer Komplexität « entdeckt wurde, auch entdeckt, dass es eine noch weit dramatischere » historische Komplexität « geben könnte:

Sobald nämlich eine kleine Blase inflationär zu wachsen beginnt, muss man damit rechnen, dass in ihrem Inneren Voraussetzungen für das Entstehen von in sie geschachtelter ganz ähnlicher Blasen geschaffen werden. Ein solcher Prozess — einmal in Gang gesetzt — kommt nie zu einem Ende. Somit haben inflationäre Blasen die Eigenschaft, ihre eigene Struktur ständig komplexer werden zu lassen.

Auch das Entstehen von sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitender Vakuumblasen hält man (schon seit 1982) für möglich: siehe (1), (2), (3).

Wir sehen jetzt: Was ich in 2079-1 als » kosmischen Schaum « bezeichne, könnte noch weit komplexere Struktur haben als dort skizziert. Der Inflationstheorie entspre­chend kann solcher "Schaum" sich ja nun auch im Inneren jeder Blase — jeden Universums also — bilden und würde dort zu Singularitäten der Raumzeit führen. Ob sich diese Singularitäten von außen betrachtet wie Schwarze Löcher verhalten würden, scheint noch niemand untersucht zu haben.

Gruß, grtgrt

PS: Man lese auch ein 2008 mit Linde und Valenkin geführtes Interview, in dem sie selbst ihre Weltsicht erklären.

 

 

Horst schrieb in Beitrag Nr. 2080-12:

Hallo Grtgrt,

wir haben uns leider wieder missverstanden.

Das Fragewort WO verlangt die Bezeichnung (oder die Koordinaten) eines Ortes im Raum an dem sich ein Objekt befindet. Ein reales Objekt - die "Kugel" - kann also definitiv nicht gleichzeitig auch Raum sein.
 

Doch, Horst, sie kann,

denn in diesem Fall ist das, was ich da eine "Kugel" nenne, die älteste Version unseres Universums (unserer Raumzeit), zu der die Urknalltheorie sich etwas auszusagen zutraut.

Zitat:

 
Ich hatte auch nicht gefragt WIE es zur Existenz der "Kugel" kam, sondern wie die "Kugel" eine Existenzdauer haben kann ohne das "Zeit" vorhanden ist.

Wenn man, wie die Urknalltheorie das ja tut, davon ausgeht, dass außerhalb jener "Kugel" rein gar nichts — noch nicht mal Raumzeit — existiert, sagt die "Kugel" sich selbst, wie alt sie ist — dass sie es der Urknalltheorie nicht auch sagt, ist eine Schwäche dieser Theorie bzw. der ART, für die der allererste Augenblick, in dem jene "Kugel" (als frühe Form unseres Universums) existiert hat, ja eine Singularität ist.

grtgrt
 

Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2080-14:

 

Horst schrieb in Beitrag Nr. 2080-12:

Hallo Grtgrt,

wir haben uns leider wieder missverstanden.

Das Fragewort WO verlangt die Bezeichnung (oder die Koordinaten) eines Ortes im Raum an dem sich ein Objekt befindet. Ein reales Objekt - die "Kugel" - kann also definitiv nicht gleichzeitig auch Raum sein.
 

Doch, Horst, sie kann,

denn in diesem Fall ist das, was ich da eine "Kugel" nenne, die älteste Version unseres Universums (unserer Raumzeit), zu der die Urknalltheorie sich etwas auszusagen zutraut.

Zitat:

 
Ich hatte auch nicht gefragt WIE es zur Existenz der "Kugel" kam, sondern wie die "Kugel" eine Existenzdauer haben kann ohne das "Zeit" vorhanden ist.

Wenn man, wie die Urknalltheorie das ja tut, davon ausgeht, dass außerhalb jener "Kugel" rein gar nichts — noch nicht mal Raumzeit — existiert, sagt die "Kugel" sich selbst, wie alt sie ist .....

Hallo Grtgrt

Aha, die "Kugel" führt (auch in Wirklichkeit?) Selbstgespräche? :cool:
Und wie stellt denn diese intelligente "Kugel" fest wie alt sie ist, welches "Zeitmaß" wendet sie zu ihrer Altersbestimmung an?
Jahre und Uhren gabs ja "damals" noch nicht !

Gruß Horst

 

Horst schrieb in Beitrag Nr. 2080-15:

Hallo Grtgrt

Aha, die "Kugel" führt (auch in Wirklichkeit?) Selbstgespräche? :cool:

Und wie stellt denn diese intelligente "Kugel" fest, wie alt sie ist, welches "Zeitmaß" wendet sie zu ihrer Altersbestimmung an?
Jahre und Uhren gabs ja "damals" noch nicht !

Gruß Horst

Da wir nicht wirklich wissen, was Zeit ist (wir kennen nur Taktgeber, die damals in der "Kugel" — dem Embryo unseres Universums — noch gar nicht existiert haben), kann ich dir diese Frage nicht beantworten.

Ich geh aber stark davon aus, dass es jenen Embryo zunächst mal gar nicht interessiert hat, wie alt er schon geworden war, als die Inflationsphase einsetzte (denn in der hatte er ja dann wahrlich genug mit sich selbst zu tun) ...

 

Entstehen Teilchen oder nur Bindungen vieler subatomarer Einheiten?
Entsteht wirklich eins aus vielen oder bleiben es viele, gebunden an ihr Zentrum?

 

Vilenkins Denkfehler

( den weder Linde noch Barrow bemerkt haben )

Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2080-13:

 
Man lese auch ein 2008 mit Linde und Valenkin geführtes Interview, in dem sie selbst ihre Weltsicht erklären.

In diesem Interview argumentiert Vilenkin wie folgt:

Zitat von Vilenkin:

 
Ich sollte noch eine andere Konsequenz der Multiversumstheorie erwähnen: Die Unterhaltung, die wir gerade führen, passiert genau so mit den gleichen Leuten unendlich Mal in anderen Universen.

Der Grund ist sehr einfach: Das Multiversum ist unendlich, und es gibt eine unendliche Anzahl von Regionen, die durch die ewige Inflation entstehen. Auf der anderen Seite gibt es in einer begrenzten Region und in endlicher Zeitspanne aber nur eine endliche Zahl von möglichen Dingen, die passieren können. Also hat man eine endliche Zahl von Geschichten, die in unendlich vielen Orten spielen. Folglich findet jede mögliche Geschichte auch irgendwo statt. Es gibt Kopien von uns Menschen.
 

Diese Argumentation ist nicht schlüssig: Sie beweist keineswegs, dass es Kopien von uns oder gar unseres ganzen (beobachtbaren) Universums geben  m u s s , denn:

Einerseits ist richtig:

Wo immer wir uns ein Universum als kugelförmige Region endlichen Durchmessers um einen Beobachter herum, vorstellen, kann es darin nur endlich viele Atome geben und daher auch nur endlich viele Konfigurationen, in denen sie angeordnet sind.

Geht man davon aus, dass der Kosmos unendlich viele Atome enthält, kann man sich um jedes herum eine solche Kugel mit (ein und demselben) Radius R vorstellen, und wird dann tatsächlich unendlich viele solcher Kugeln haben, aber doch nur endlich viele Konfigurationen, in denen in ihnen enthaltene Atome angeordnet sein können.

Daraus folgt, dass es in dieser Menge von "Universen" (Kugeln vom Radius R) unendlich viele mit exakt gleicher Konfiguration geben muss.

Andererseits ist ebenso richtig:

Man kann daraus keineswegs schließen, dass wirklich  j e d e  der Konfigurationen unendlich oft auftritt — es wäre nur  m ö g l i c h, muss aber keineswegs zwingend so sein.

Vilenkin hat das ganz offensichtlich übersehen.

 

Hallo Quante,

Quante schrieb in Beitrag Nr. 2080-10:

um das Nichts zu ermöglichen wäre lediglich eine einzige Bedingung zu erfüllen, die Abwesenheit von Raum und Zeit, wenn Raum und Zeit (Raumzeit) nicht „vorhanden“ wären, so wären die Bedingungen für das Nichts erfüllt.

ich hätte dir hier noch vor ein paar Monaten bedingungslos zugestimmt:

Ich hielt da Materie und Energie noch für Phänomene der Raumzeit. Inzwischen verfolge ich jedoch den Gedanken, dass auch die Raumzeit nur ein "Phänomen" ist. So gesehen ist letztlich ALLES nur "Phänomen", was zugegebenermaßen reichlich bescheuert ist.
So kann ich mir jedoch Existenz von Dingen vorstellen, die nicht an Raumzeit gebunden sind. Sondern das Phänomen Raumzeit verursachen. In mir wächst der Verdacht, dass das Nichts nicht das ist, was wir glauben, dass es ist. Wieder reichlich bescheuert, und ich kann es auch schlecht erklären. Ich kann nur auf das (leider sehr schlechte) Bildnis der Nulllinie verweisen. Das Nichts mit etwas zu "vergleichen" dürfte mir nicht gelingen - eben weil das Nichts nicht mit Etwas vergleichbar sein kann.
Hans-Peter Dürr verglich in einem seiner Vorträge mal elektromagnetische Strahlung mit einer "Beule im Vakuum". Dies scheint mir sehr treffend - wenngleich man sich fragen kann, wie das Nichts (Vakuum in Abwesenheit von virtuellen Teilchen) eine Beule haben kann.

Quante schrieb in Beitrag Nr. 2080-10:

Es wird also äußerst schwierig für uns, diese Bedingungen zu simulieren, ich behaupte sogar unmöglich. Und aus dieser Unmöglichkeit ergibt sich auch, die Unmöglichkeit des Nichts.

Hier hast du wieder meine volle Zustimmung.

Quante schrieb in Beitrag Nr. 2080-10:

Insofern wäre die Frage (auch schon) beantwortet wie aus dem Nichts, etwas entstehen kann. Es funktioniert, nicht.

Hier bin ich eben (momentan) anderer Meinung. Ich bin wirklich der Meinung, dass es geht. Wie es gehen soll - da habe ich momentan keine Idee.

Quante schrieb in Beitrag Nr. 2080-10:

Jeder Versuch aus dem Nichts etwas entstehen zu lassen, muss scheitern, so irgendwann auch das Modell des Urknalls, egal in welcher ART der Interpretation sie geführt wird.

Da dürfte Heisenberg mit seiner Unschärfe anderer Meinung sein. Auf seinem Postulat baut letztlich die Quantenmechanik zum großen Teil auf - und die funktioniert in unserem Alltag wunderbar.

Quante schrieb in Beitrag Nr. 2080-10:

Insofern lieber Stueps würde ich dir empfehlen die Sache mit der Interferenz zweier Wellen, fallen zu lassen, denn da ist ja doch noch eine ganze Menge (Wasser, Energie) im Spiel, welche dir den Nachweis, dass aus dem Nichts etwas entstehen könnte, misslingen lassen.

Das habe ich mir ehrlicherweise auch schon oft empfohlen. Dass mein Versuch misslingen wird, ist sehr wahrscheinlich. Das mit der Energie und den Wasserwellen darfst du eben nur als Bildnis verstehen - ich möchte eine Idee erklären. Und da nutze ich natürlich als Laie Bildnisse aus dem Alltag.

1. Du bemerkst richtig, dass wir das Nichts nicht beobachten, und schon gar nicht darstellen können. In unserer Welt kann es das Nichts nicht geben.
2. (1.) widerspricht m.E. jeder Logik: Das Nichts wäre das einzige Logische, was existieren dürfte. Das ist jedoch nicht das, was wir beobachten.
3. Es existiert in unserer Welt das Konzept der Unschärfe. Diese erlaubt, dass aus dem Nichts etwas (vorübergehend) entstehen kann. Es wird von einer kurzfristigen Verletzung der Energieerhaltung gesprochen - diese ist in der Quantenmechanik erlaubt und auch genau definiert. Die Verletzung der Energieerhaltung scheint also sehr festen Regeln zu folgen.
4. Betrachtet man nun (3.) unter dem Gesichtspunkt meiner vorgeschlagenen "in die zweite Dimension ausgelenkten eindimensionalen Nulllinie", kann die Energieerhaltung m.E. elegant gewahrt werden. Da diese "Auslenkung des Nichts" immer in zwei Richtungen (Sinuskurve) erfolgen muss, um die Energieerhaltung zu wahren (es entstehen aus dem Nichts heraus immer Teichen und zugehöriges "Antiteilchen" - und gemeinsam verschwinden sie auch wieder), wäre hieraus vielleicht auch sehr schön der Wellencharakter unserer Welt abzuleiten.


Wie gesagt, alles nur Gedanken eines Laien, die natürlich allesamt so richtig falsch sein können.

Beste Grüße

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2080-19:

Du bemerkst richtig, dass wir das Nichts nicht beobachten, und schon gar nicht darstellen können. In unserer Welt kann es das Nichts nicht geben.

Hallo Stueps,

genau so ist es, in unsere Welt kann es das Nichts nicht geben. Warum? Weil das Nichts instabil ist. Die Regeln der Quantenmechanik lassen es nicht zu, dass ein stabiles Nichts bestehen bleibt. Und die Regeln der Quantenmechanik haben sich in den letzten 100 Jahren stets als das erwiesen, nach denen die Natur abläuft. Kein einziges Experiment hat dieser Gegebenheit widersprochen. Gerhard Börner schreibt dazu auf Seite 116 seines Buches [1] folgendes:

Zitat:

Die spontane Symmetriebrechung besteht also darin, dass das falsche Vakuum sich als instabiler Zustand herausstellt, der bei niedrigen Energien in das richtige Vakuum übergeht. Die alte Frage "Warum ist Etwas und nicht Nichts?" können die Physiker heute beantworten: "Nichts ist instabil und deshalb wird Etwas daraus."

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] Börner, Gerhard
Kosmologie.
Frankfurt am Main 2002
ISBN=3-596-15355-7