Spekulation zum Urknall

[Ulan]

@Holmes So wuerde ich das sehen, ja.

Wenn man sich nicht naeher mit diesen Theorien beschaeftigt, ist es halt schwer zu beurteilen, welche Aussagen konkret berechnet sind, welche Grundannahmen in die Berechnungen eingegangen sind, und wo letztlich der Bereich der Spekulation anfaengt. Wissenschaftliche Spekulation hat zumindest meist noch eine solide mathematische Basis, aber man muss sich immer vor Augen halten, dass Mathematik nur ein Werkzeug ist und man nicht alle mathematischen Loesungen in der Welt wiederfindet (das kennt man ja schon aus dem Mathe-Unterricht, wo man bei mathematischen Beweisen gewisse Loesungen verwirft).

[Ekkard]

Ist der Urknall denn jetzt eigentlich der Anfang unseres Universums oder nicht? Von einen Seiten hört man die Frage ist sinnlos und auf anderen ließt man der Urknall sei der Anfang von Raum, Zeit und Materie.

Beides ist richtig: Ich verweise auf die Ausführungen von 'Ulan'.

Man kann sich das vielleicht so vorstellen: Diesseits des "Urknalls" existieren die Raumzeit und die Energie. Energie liegt vor als Felder unterschiedlicher Dichte. Ist die Dichte stark lokalisiert, sprechen wir (Physiker) von Teilchen, anderenfalls von Wellen (z. B. Rundfunk, Fernsehen). Es scheint so zu sein, dass diese Teilchen und Felder in ihrer Gesamtheit auch ihre Beziehungen miteinander "erzeugen", also den Raum oder besser die Raumzeit.
"Existenz" bedeutet ja eigentlich nur, dass etwas in Bezug auf etwas anderes besteht. Wir sprechen von "Wechselwirkung". Existenz bedeutet also Wirkung.

Der Umkehrschluss: "Nichtwirkung" = "keine Existenz".

Damit haben wir das Rüstzeug, um der Antwort näher zu kommen. Also, diesseits des Urknalls können wir Teilchen und Felder durch ihre Wirkungen als existierend bezeichnen. Sie besitzen raumzeitliche Entfernungen (= Informationen untereinander).

Ulan hatte schon darauf hingewiesen: Man weiß einfach nicht, an welcher Stelle bei der Annäherung an den Urknall die Spekulation aufhören muss.

Sicher ist aber Folgendes: Wird unser ganzes Universum in einen kleinen Raumbereich unseres Raumes zusammengestaucht, ergibt sich ein Gravitationskollaps = eine Singularität, in der keine physikalische Theorie mehr gilt. Es ist wahrscheinlich sogar so, dass ein Ereignishorizont diese Singularität gegen alles, was sonst noch existieren mag, abschirmt, besser gesagt: alle Beziehungen kappt (insbesondere kein größer/kleiner, kein vorher/nachher).

Was also immer war, ist auf Nimmerwiedersehen aus der Urknallsingularität ausgeschlossen worden. Wir befinden uns auf eine rätselhafte Weise im Inneren dieses Ereignishorizontes. Deshalb ist es sinnlos, zu fragen, was vor dem Urknall war oder außerhalb (keine Information möglich!).

Innerhalb des Urknallgeschehens haben sich offensichtlich neue raumzeitliche Beziehungen ausgebildet, was einfach unseren Raum und unsere Zeit darstellt. Also ist es auch richtig, dass der Urknall den (zeitlichen) Beginn unserer Welt darstellt.

[Sinai]

Von was fuer Wohnhaeusern und Menschen faselst Du da? Hast Du voellig jegliches Gefuehl fuer Zeit und Raum verloren? Im Urknall sind nicht mal die Elemente entstanden, die Du dafuer brauchst, Menschen oder Haeuser zu erstellen. Die Sonne ist ein Stern der dritten Generation, geboren aus dem Schrott der explodierten Vorgaenger, die die schwereren Elemente als Lithium erst erzeugt haben. Das ist alles ganz, ganz weit weg

Du schließt Dich also einer Lehre oder eher Theorie an, die besagt, daß alle Wohnhäuser und Menschen, Sonne Mond und Sterne, die ganze Materie in irgendeiner Form einst in einem Pünktchen drin waren . . .

Alles aus dem Nichts entstanden . . . aus dem Nirwana herausgesprungen

Nicht böse sein, wenn mir Assoziationen zu altorientalischer Magie aufkommen

[Sinai]

Sicher ist aber Folgendes: Wird unser ganzes Universum in einen kleinen Raumbereich unseres Raumes zusammengestaucht, ergibt sich ein Gravitationskollaps = eine Singularität, in der keine physikalische Theorie mehr gilt.

Sagen wir meinetwegen Gott dazu

.

[Ulan]

Du schließt Dich also einer Lehre oder eher Theorie an, die besagt, daß alle Wohnhäuser und Menschen, Sonne Mond und Sterne, die ganze Materie in irgendeiner Form einst in einem Pünktchen drin waren . . .

Das gibt es doch alles heute noch. Wenn ein Stern, der etwa 12 mal die Masse der Sonne oder etwas darueber hat, alt wird, kommt er irgendwann an den Punkt, wo er nicht mehr Wasserstoffbombe spielen kann, sondern schwerere Elemente produziert, wobei die Energie aber nicht mehr gegen die Schwerkraft ankommt. An dem Punkt kommt es dann zu einer Umkehrung dieser Vorgaenge: dann gibt es keine Atome mehr, die Elektronen werden in die Atomkerne gedrueckt, und alles, was uebrig bleibt, sind Neutronen. Der einstmals riesige Stern hat dann vielleicht noch einen Durchmesser von 10 Kilometern. Das alles habe ich jetzt etwas vereinfacht, da ich die Zwischenschritte weggelassen hatte. Unsere Sonne ist zu klein fuer so etwas. Die wird sich irgendwann aufblasen, die Erde entweder schlucken oder halt die Atmosphaere wegblasen und den Rest roesten, bevor sie ihre Huellen abstoesst und zum Weissen Zwerg wird.

Bei noch schwereren Sternen hoert es nicht beim Neutronenstern auf, und nicht nur die Atome verschwinden, sondern alles faellt zurueck in eine Singularitaet; ein Schwarzes Loch ist in gewisser Hinsicht also eine Umkehrung des Vorganges, der beim Big Bang angenommen wird. Hier haengt sich auch die bereits erwaehnte Vorstellung auf, dass unser Universum vielleicht am anderen Ende einer solchen Singularitaet eines Schwarzen Loches herausgekommen ist.

Alles aus dem Nichts entstanden . . . aus dem Nirwana herausgesprungen

Oder auch nicht. Du bleibst in Deinen Denken auf dem Niveau von vor Jahren stecken. Dabei steht hier schon viel mehr allein in diesem Thread, was eine wesentlich differenziertere Antwort erlauben wuerde.

Nicht böse sein, wenn mir Assoziationen zu altorientalischer Magie aufkommen

Ich bin Dir nicht boese. Ich habe ja schon angemerkt, dass fuer Leute, die sich nicht um naturwissenschaftliche Bildung kuemmern, es gar nicht moeglich ist, zwischen Wissenschaft und Magie zu unterscheiden. Dazu fehlt ihnen die Urteilsgrundlage.

Sicher ist aber Folgendes: Wird unser ganzes Universum in einen kleinen Raumbereich unseres Raumes zusammengestaucht, ergibt sich ein Gravitationskollaps = eine Singularität, in der keine physikalische Theorie mehr gilt.

Sagen wir meinetwegen Gott dazu.

Das hat mit Gott rein gar nichts zu tun. Das ist ganz normale Physik.

[Holmes]

Ist der Urknall denn jetzt eigentlich der Anfang unseres Universums oder nicht? Von einen Seiten hört man die Frage ist sinnlos und auf anderen ließt man der Urknall sei der Anfang von Raum, Zeit und Materie.

Beides ist richtig: Ich verweise auf die Ausführungen von 'Ulan'.

Man kann sich das vielleicht so vorstellen: Diesseits des "Urknalls" existieren die Raumzeit und die Energie. Energie liegt vor als Felder unterschiedlicher Dichte. Ist die Dichte stark lokalisiert, sprechen wir (Physiker) von Teilchen, anderenfalls von Wellen (z. B. Rundfunk, Fernsehen). Es scheint so zu sein, dass diese Teilchen und Felder in ihrer Gesamtheit auch ihre Beziehungen miteinander "erzeugen", also den Raum oder besser die Raumzeit.
"Existenz" bedeutet ja eigentlich nur, dass etwas in Bezug auf etwas anderes besteht. Wir sprechen von "Wechselwirkung". Existenz bedeutet also Wirkung.

Der Umkehrschluss: "Nichtwirkung" = "keine Existenz".

Damit haben wir das Rüstzeug, um der Antwort näher zu kommen. Also, diesseits des Urknalls können wir Teilchen und Felder durch ihre Wirkungen als existierend bezeichnen. Sie besitzen raumzeitliche Entfernungen (= Informationen untereinander).

Ulan hatte schon darauf hingewiesen: Man weiß einfach nicht, an welcher Stelle bei der Annäherung an den Urknall die Spekulation aufhören muss.

Sicher ist aber Folgendes: Wird unser ganzes Universum in einen kleinen Raumbereich unseres Raumes zusammengestaucht, ergibt sich ein Gravitationskollaps = eine Singularität, in der keine physikalische Theorie mehr gilt. Es ist wahrscheinlich sogar so, dass ein Ereignishorizont diese Singularität gegen alles, was sonst noch existieren mag, abschirmt, besser gesagt: alle Beziehungen kappt (insbesondere kein größer/kleiner, kein vorher/nachher).

Was also immer war, ist auf Nimmerwiedersehen aus der Urknallsingularität ausgeschlossen worden. Wir befinden uns auf eine rätselhafte Weise im Inneren dieses Ereignishorizontes. Deshalb ist es sinnlos, zu fragen, was vor dem Urknall war oder außerhalb (keine Information möglich!).

Innerhalb des Urknallgeschehens haben sich offensichtlich neue raumzeitliche Beziehungen ausgebildet, was einfach unseren Raum und unsere Zeit darstellt. Also ist es auch richtig, dass der Urknall den (zeitlichen) Beginn unserer Welt darstellt.

Also mit dieser Überlegung kann ich was anfangen, aber noch ein paar Fragen zum Verständnis. Mit zeitlichem Anfang ist ja dann gemeint, dass ich theoretisch bis zum Urknall zählen könnte, also rückwärts gesehen, aber zum Zeitpunkt t=0 gibt es ja dann keine Zeit mehr? Ich verstehe aber nicht genau wie die Überlegung, dass es am Punkt t=0 keine Zeit und keinen Raum mehr gibt, folgt, denn die Theorien versagen ja an dem Punkt? Es ist ja nicht so als wüssten wir, dass Zeit und Raum an dem Punkt entstanden sind, sondern dass unsere Vorstellungen an dem Punkt versagen, deshalb ist mir nicht ganz klar was mit zeitlichem Beginn gemeint sein soll?

[Ulan]

Von unserer Seite der Singularitaet aus gesehen, steht Zeit am Ereignishorizont still, wegen der Kruemmung der Raumzeit aufgrund der gewaltigen Gravitation. Da passiert aus unserer Sicht nichts mehr.

[Holmes]

Von unserer Seite der Singularitaet aus gesehen, steht Zeit am Ereignishorizont still, wegen der Kruemmung der Raumzeit aufgrund der gewaltigen Gravitation. Da passiert aus unserer Sicht nichts mehr.

Damit ist dann die physikalisch messbare Zeit gemeint, wenn ich das richtig verstehe? Ob die Zeit dann wirklich "aufhört" zu existieren bleibt Spekulation oder?

[Ulan]

Die Zeiteffekte der Gravitation sind nachgewiesen. Wenn die ganze Masse des Universums in einem Punkt (oder halt einem nur unwesentlich groesseren Raum) steckt, dann ist die Gravitation so gross, dass das passiert, was Ekkard oben gesagt hat: das Zeitkontinuum ist abgeschnitten.

Aber, wie jetzt schon oefter gesagt: hundertprozentige Gewissheiten wird Dir hier niemand liefern koennen. Man kann nur sagen, was Extrapolationen der Physik, die wir kennen, als Ergebnis haetten.

[Holmes]

Die Zeiteffekte der Gravitation sind nachgewiesen. Wenn die ganze Masse des Universums in einem Punkt (oder halt einem nur unwesentlich groesseren Raum) steckt, dann ist die Gravitation so gross, dass das passiert, was Ekkard oben gesagt hat: das Zeitkontinuum ist abgeschnitten.

Aber, wie jetzt schon oefter gesagt: hundertprozentige Gewissheiten wird Dir hier niemand liefern koennen. Man kann nur sagen, was Extrapolationen der Physik, die wir kennen, als Ergebnis haetten.

Ja das habe ich auch so verstanden, aber für mich folgt daraus kein Schluss auf einen Anfang, sondern der Schluss, dass man dazu keine Aussage machen kann. Zeitlicher Anfang klingt ebenso als könne man behaupten, dass die Zeit an Punkt t=0 nicht mehr existiert, aber das folgt meiner Meinung nach nicht aus dieser Überlegung, deshalb wäre meine Antwort immer - "wir wissen es nicht". Ein Anfang suggeriert eben, dass wir wissen was denn am Zeitpunkt t=0 eigentlich los ist.

 Da die ART an der Singularität kollabiert finde ich Aussagen wie die von Wikipedia: "Als Urknall wird in der Kosmologie der Beginn des Universums, also der Anfangspunkt der Entstehung von Materie, Raum und Zeit bezeichnet.", oder auch auf Spektrum etc. zu finden, für äußerst verwirrend.

[Geobacter]

 Da die ART an der Singularität kollabiert finde ich Aussagen wie die von Wikipedia: "Als Urknall wird in der Kosmologie der Beginn des Universums, also der Anfangspunkt der Entstehung von Materie, Raum und Zeit bezeichnet.", oder auch auf Spektrum etc. zu finden, für äußerst verwirrend.

Ja.. über eine Zeit zu reden, bzw nachzudenken, als es noch gar keine Zeit gab, ist eine jener verwirrendsten Sackgassen in der Philosophie.
Goethes Faust bietet hier einen Ausweg: "Sein oder Nichtsein" ist die alles entscheidende Frage. Womit wohl gemeint ist, ob es dann überhaupt so etwas wie Zeit und Raum gibt, wenn es mich selber nicht gibt. Wenn ja, welche Relevanz hätte das für mich in meiner Nichtexistenz.

[Ulan]

Ja das habe ich auch so verstanden, aber für mich folgt daraus kein Schluss auf einen Anfang, sondern der Schluss, dass man dazu keine Aussage machen kann. Zeitlicher Anfang klingt ebenso als könne man behaupten, dass die Zeit an Punkt t=0 nicht mehr existiert, aber das folgt meiner Meinung nach nicht aus dieser Überlegung....

Doch, das folgt daraus. Wenn die Zeit gestoppt ist, kann man ueber diesen Punkt nicht hinaus. Ein "vorher" fuer dieses Universum gibt's damit dann an dem Punkt nicht. Die Ungewissheit kommt von anderen Ueberlegungen als dieser.

[Holmes]

Ja das habe ich auch so verstanden, aber für mich folgt daraus kein Schluss auf einen Anfang, sondern der Schluss, dass man dazu keine Aussage machen kann. Zeitlicher Anfang klingt ebenso als könne man behaupten, dass die Zeit an Punkt t=0 nicht mehr existiert, aber das folgt meiner Meinung nach nicht aus dieser Überlegung....

Doch, das folgt daraus. Wenn die Zeit gestoppt ist, kann man ueber diesen Punkt nicht hinaus. Ein "vorher" fuer dieses Universum gibt's damit dann an dem Punkt nicht. Die Ungewissheit kommt von anderen Ueberlegungen als dieser.

Ja damit habe ich nun wieder kein Problem, aber die Singularität wäre damit per se kein Anfang mehr, denn ein Anfang impliziert ja das man fragen kann was denn davor war. Die Singularität wäre dann die Ursache für den Anfang und wenn die Singularität teil einer physikalischen Theorie ist bzw. Folgerung dieser ist, dann bleibt für mich nur noch der Schluss übrig, dass eben die Singularität ein unendliches Universum impliziert.

[Geobacter]

Folgerung dieser ist, dann bleibt für mich nur noch der Schluss übrig, dass eben die Singularität ein unendliches Universum impliziert.

Und von welcher Art unendlicher / zeitlicher und räumlicher Ausdehnung soll dann ein solches Universum sein?
Das Phänomen der Zeitdillation ist experimentiell schon oft genug nachgewiesen worden.
Im Einflussbreich großer Massen vergeht die Zeit deutlich schneller als im Einflussbreich kleinerer Massen. In einem Universum dessen Masse sich auf eine Singularität von fast unendlicher Masse bezieht ..(sonst gibt es da nichts, (deswegen heißt es ja Singularität) verläuft die Zeit so schnell, dass es zu einem, auch aus relativistischer Sicht, Bruch bezüglich jeglichen Informationsinhaltes kommt. Sieht man auch bei den inzwischen nicht nur relativ gut verstandenen, sondern auch fotografisch dokumentierten schwarzen Löchern.

Die sogenannte Rotverschiebung die sich beobachten und messen lässt gibt einen Hinweis darauf, dass sich die Raumzeit immer schneller ausdehnt, und also die Zeit aus der unseren relativen Perspektive zusehends ein klein wenig langsamer wird (Dopplereffekt). Während sich Leere zwischen den größeren Massen im Universum immer schneller ausdehnt. Vielleicht kommt es dann ja irgendwann zu einer unendlichen Ausdehnung, die aber für uns keinen Vorteil hätte.

Da lässt sich dann wohl auf nichts anderes schließen, als dass unser Universum und auch unsere Zeitausdehnung sich aus der gewaltigen Explosion einer solchen extrem (schier unendlich) massereichen Singularität heraus entwickelt haben muss, bzw. müsste. Und also die Zeit, die uns wichtig ist, vorher gar nicht existiert haben kann. Insofrn das sogenannte Urknall-Modell nicht komplett falsch ist. Aber dafür scheint es bis jetzt keinen ernstzunehmenden Hinweis zu geben.

[Geobacter]

Vielleicht gibt es ja für diese Schwarzen Löcher eine Art kritische Masse, so dass sie irgendwann nach hunderten Milliarden Jahren unter ihrer eigenen Schwerkraft einfach implodieren und sich aus der dabei freiwerdenden Energie, welche sich unter den sehr kalten Bedingungen des Nichts sehr schnell abkühlt, ein neues Raumzeit-Universum heraus "kristallisiert". So etwas, wie die Unendlichkeit, können wir dann aber restlos vergessen.