Die Definition der Urknalltheorie. Ursprung und Entwicklung des Universums: Urknalltheorie

Nach dieser Theorie erschien das Universum in Form eines heißen Klumpens superdichter Materie, woraufhin es begann, sich auszudehnen und abzukühlen. Im allerersten Stadium der Evolution befand sich das Universum in einem superdichten Zustand und war ein -Gluonenplasma. Wenn Protonen und Neutronen kollidierten und schwerere Kerne bildeten, war ihre Lebensdauer vernachlässigbar. Bei der nächsten Kollision mit einem schnellen Teilchen zerfielen sie sofort in elementare Bestandteile.

Vor etwa einer Milliarde Jahren begann die Bildung von Galaxien. Zu diesem Zeitpunkt begann das Universum vage dem zu ähneln, was wir heute sehen. 300.000 Jahre nach dem Urknall kühlte es so stark ab, dass Elektronen begannen, fest von Kernen gehalten zu werden, was zu stabilen Atomen führte, die nicht sofort nach der Kollision mit einem anderen Kern zerfielen.

Partikelbildung

Die Bildung von Teilchen begann als Folge der Expansion des Universums. Seine weitere Abkühlung führte zur Bildung von Heliumkernen, die als Ergebnis der primären Nukleosynthese auftraten. Vom Moment des Urknalls an vergingen etwa drei Minuten, bis sich das Universum abkühlte und die Kollisionsenergie so stark abnahm, dass die Teilchen begannen, stabile Kerne zu bilden. In den ersten drei Minuten war das Universum ein heißes Meer aus Elementarteilchen.

Die primäre Kernbildung dauerte nicht lange; nach den ersten drei Minuten entfernten sich die Teilchen voneinander, so dass Kollisionen zwischen ihnen äußerst selten wurden. Während dieser kurzen Phase der primären Nukleosynthese erschien Deuterium, ein schweres Wasserstoffisotop, dessen Kern ein Proton und eins enthält. Gleichzeitig mit Deuterium wurden Helium-3, Helium-4 und eine kleine Menge Lithium-7 gebildet. Bei der Sternentstehung traten immer schwerere Elemente auf.

Nach der Geburt des Universums

Ungefähr eine Hunderttausendstel Sekunde nach der Entstehung des Universums verbanden sich Quarks zu Elementarteilchen. Von diesem Moment an wurde das Universum zu einem kühlenden Meer aus Elementarteilchen. Daraufhin begann ein Prozess, der als große Vereinigung der Grundkräfte bezeichnet wird. Zu dieser Zeit gab es im Universum Energien, die den maximalen Energien entsprachen, die in modernen Beschleunigern erreicht werden können. Dann begann eine krampfartige inflationäre Expansion, und gleichzeitig verschwanden die Antiteilchen.

In der wissenschaftlichen Welt ist es allgemein anerkannt, dass das Universum durch den Urknall entstanden ist. Diese Theorie basiert auf der Tatsache, dass sich Energie und Materie (die Grundlagen aller Dinge) zuvor in einem Zustand der Singularität befanden. Es zeichnet sich wiederum durch Unendlichkeit von Temperatur, Dichte und Druck aus. Der Zustand der Singularität selbst lehnt alles Bekannte ab moderne Welt Gesetze der Physik. Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Universum aus einem mikroskopisch kleinen Teilchen entstand, das aus noch unbekannten Gründen vor langer Zeit in einen instabilen Zustand geriet und explodierte.

Der Begriff „Urknall“ wurde 1949 nach der Veröffentlichung der Arbeiten des Wissenschaftlers F. Hoyle in populärwissenschaftlichen Publikationen verwendet. Heute ist die Theorie des „dynamischen Entwicklungsmodells“ so weit entwickelt, dass Physiker die Prozesse beschreiben können, die im Universum innerhalb von 10 Sekunden nach der Explosion eines mikroskopisch kleinen Teilchens ablaufen, das den Grundstein für alle Dinge legte.

Es gibt mehrere Beweise für die Theorie. Eine der Hauptursachen ist die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, die das gesamte Universum durchdringt. Nach Ansicht moderner Wissenschaftler könnte es aufgrund der Wechselwirkung mikroskopischer Teilchen nur durch den Urknall entstanden sein. Es ist die Reliktstrahlung, die es uns ermöglicht, etwas über jene Zeiten zu erfahren, als das Universum einem brennenden Raum ähnelte und es keine Sterne, Planeten und die Galaxie selbst gab. Als zweiter Beweis für die Entstehung aller Dinge aus dem Urknall gilt die kosmologische Rotverschiebung, die in einer Abnahme der Strahlungsfrequenz besteht. Dies bestätigt die Entfernung von Sternen und Galaxien aus der Milchstraße im Besonderen und voneinander im Allgemeinen. Das heißt, es weist darauf hin, dass sich das Universum schon früher ausdehnte und dies auch heute noch tut.

Eine kurze Geschichte des Universums

• 10 -45 - 10 -37 Sek- inflationäre Expansion


• 10 -6 Sek- Entstehung von Quarks und Elektronen


• 10 -5 Sek- Bildung von Protonen und Neutronen


• 10 -4 Sek. - 3 Min- Entstehung von Deuterium-, Helium- und Lithiumkernen


• 400.000 Jahre- Bildung von Atomen


• 15 Millionen Jahre- weitere Expansion der Gaswolke


• 1 Milliarde Jahre- die Geburt der ersten Sterne und Galaxien


• 10 - 15 Milliarden Jahre- Entstehung von Planeten und intelligentem Leben


• 10 14 Milliarden Jahre- Beendigung des Sternentstehungsprozesses


• 10 37 Milliarden Jahre- Energieverlust aller Sterne


• 10 40 Milliarden Jahre- Verdampfung von Schwarzen Löchern und Entstehung von Elementarteilchen


• 10 100 Milliarden Jahre- Abschluss der Verdampfung aller Schwarzen Löcher

Die Urknalltheorie war ein echter Durchbruch in der Wissenschaft. Dadurch konnten Wissenschaftler viele Fragen zur Entstehung des Universums beantworten. Aber gleichzeitig gab diese Theorie neue Rätsel auf. Der Hauptgrund ist die Ursache des Urknalls selbst. Die zweite Frage, auf die die moderne Wissenschaft keine Antwort hat, ist, wie Raum und Zeit entstanden sind. Nach Ansicht einiger Forscher wurden sie zusammen mit Materie und Energie geboren. Das heißt, sie sind das Ergebnis des Urknalls. Doch dann stellt sich heraus, dass Zeit und Raum einen Anfang haben müssen. Das heißt, eine bestimmte Entität, die ständig existiert und unabhängig von ihren Indikatoren ist, könnte durchaus die Prozesse der Instabilität in dem mikroskopischen Teilchen initiiert haben, aus dem das Universum hervorgegangen ist.

Je mehr in diese Richtung geforscht wird, desto mehr Fragen haben Astrophysiker. Die Antworten darauf warten auf die Menschheit in der Zukunft.

Die Größe und Vielfalt der umgebenden Welt kann jede Fantasie in Erstaunen versetzen. Alle Objekte und Objekte rund um den Menschen, andere Menschen, verschiedene Arten von Pflanzen und Tieren, Partikel, die nur mit einem Mikroskop sichtbar sind, sowie unverständliche Sternhaufen: Sie alle werden durch das Konzept des „Universums“ vereint.

Theorien über den Ursprung des Universums werden seit langem vom Menschen entwickelt. Trotz des Fehlens auch nur eines grundlegenden Konzepts von Religion oder Wissenschaft tauchten in den neugierigen Köpfen der alten Menschen Fragen nach den Prinzipien der Weltordnung und nach der Stellung des Menschen in dem ihn umgebenden Raum auf. Es ist schwer zu zählen, wie viele Theorien über den Ursprung des Universums es heute gibt; einige davon werden von führenden weltberühmten Wissenschaftlern untersucht, andere sind geradezu fantastisch.

Kosmologie und ihr Thema

Die moderne Kosmologie – die Wissenschaft vom Aufbau und der Entwicklung des Universums – betrachtet die Frage nach seinem Ursprung als eines der interessantesten und noch immer unzureichend erforschten Rätsel. Die Art der Prozesse, die zur Entstehung von Sternen, Galaxien, Sonnensystemen und Planeten beigetragen haben, ihre Entwicklung, die Quelle der Entstehung des Universums sowie seine Größe und Grenzen: All dies ist nur eine kurze Liste der untersuchten Themen von modernen Wissenschaftlern.

Die Suche nach Antworten auf das grundlegende Rätsel um die Entstehung der Welt hat dazu geführt, dass es heute verschiedene Theorien über den Ursprung, die Existenz und die Entwicklung des Universums gibt. Die Aufregung von Spezialisten, die nach Antworten suchen, Hypothesen aufstellen und testen, ist gerechtfertigt, denn eine zuverlässige Theorie über die Geburt des Universums wird der gesamten Menschheit die Wahrscheinlichkeit der Existenz von Leben in anderen Systemen und Planeten offenbaren.

Theorien über die Entstehung des Universums haben den Charakter wissenschaftlicher Konzepte, individueller Hypothesen, religiöse Lehren, philosophische Ideen und Mythen. Sie sind alle bedingt in zwei Hauptkategorien unterteilt:

1. Theorien, nach denen das Universum von einem Schöpfer erschaffen wurde. Mit anderen Worten, ihr Wesen besteht darin, dass der Prozess der Erschaffung des Universums eine bewusste und spirituelle Handlung, eine Manifestation des Willens war
2. Theorien über den Ursprung des Universums, die auf wissenschaftlichen Faktoren basieren. Ihre Postulate lehnen sowohl die Existenz eines Schöpfers als auch die Möglichkeit einer bewussten Erschaffung der Welt kategorisch ab. Solche Hypothesen basieren oft auf dem sogenannten Mittelmäßigkeitsprinzip. Sie deuten auf die Möglichkeit von Leben nicht nur auf unserem Planeten, sondern auch auf anderen Planeten hin.

Kreationismus – die Theorie der Erschaffung der Welt durch den Schöpfer

Wie der Name schon sagt, ist Kreationismus (Schöpfung) eine religiöse Theorie über den Ursprung des Universums. Diese Weltanschauung basiert auf dem Konzept der Erschaffung des Universums, des Planeten und des Menschen durch Gott oder den Schöpfer.

Die Idee war lange Zeit vorherrschend, bis sich Ende des 19. Jahrhunderts der Prozess der Wissensanhäufung in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft (Biologie, Astronomie, Physik) beschleunigte und die Evolutionstheorie weit verbreitet war. Der Kreationismus ist zu einer eigenartigen Reaktion von Christen geworden, die konservative Ansichten über die gemachten Entdeckungen vertreten. Die damals vorherrschende Idee verstärkte nur die Widersprüche, die zwischen religiösen und anderen Theorien bestanden.

Was ist der Unterschied zwischen wissenschaftlichen und religiösen Theorien?

Die Hauptunterschiede zwischen Theorien verschiedener Kategorien liegen vor allem in den von ihren Anhängern verwendeten Begriffen. In wissenschaftlichen Hypothesen gibt es also anstelle eines Schöpfers die Natur und anstelle der Schöpfung den Ursprung. Daneben gibt es Fragestellungen, die in ähnlicher Weise von unterschiedlichen Theorien abgedeckt oder sogar vollständig dupliziert werden.

Theorien über den Ursprung des Universums, die entgegengesetzten Kategorien angehören, datieren dessen Entstehung unterschiedlich. Beispielsweise entstand nach der gängigsten Hypothese (der Urknalltheorie) das Universum vor etwa 13 Milliarden Jahren.

Im Gegensatz dazu liefert die religiöse Theorie über die Entstehung des Universums völlig andere Zahlen:

• Christlichen Quellen zufolge betrug das Alter des von Gott geschaffenen Universums zum Zeitpunkt der Geburt Jesu Christi 3483-6984 Jahre.
• Der Hinduismus geht davon aus, dass unsere Welt etwa 155 Billionen Jahre alt ist.

Kant und sein kosmologisches Modell

Bis zum 20. Jahrhundert waren die meisten Wissenschaftler der Meinung, dass das Universum unendlich sei. Mit dieser Qualität charakterisierten sie Zeit und Raum. Darüber hinaus war das Universum ihrer Meinung nach statisch und homogen.

Die Idee der Grenzenlosigkeit des Universums im Weltraum wurde von Isaac Newton vertreten. Diese Annahme wurde von jemandem entwickelt, der eine Theorie über das Fehlen von Zeitgrenzen entwickelte. Kant erweiterte seine theoretischen Annahmen und erweiterte die Unendlichkeit des Universums auf die Anzahl möglicher biologischer Produkte. Dieses Postulat bedeutete, dass unter den Bedingungen der Antike und riesige Welt Ohne Ende und Anfang kann es unzählige Möglichkeiten geben, wodurch das Erscheinungsbild jeder biologischen Art realistisch ist.

Basierend auf der möglichen Entstehung von Lebensformen wurde später Darwins Theorie entwickelt. Beobachtungen zu sternenklarer Himmel und die Ergebnisse der Berechnungen der Astronomen bestätigten Kants kosmologisches Modell.

Einsteins Reflexionen

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts veröffentlichte Albert Einstein sein eigenes Modell des Universums. Nach seiner Relativitätstheorie laufen im Universum zwei gegensätzliche Prozesse gleichzeitig ab: Expansion und Kontraktion. Er stimmte jedoch der Meinung der meisten Wissenschaftler über die stationäre Natur des Universums zu und führte daher das Konzept der kosmischen Abstoßungskraft ein. Seine Wirkung soll die Anziehungskraft der Sterne ausgleichen und den Bewegungsprozess aller Himmelskörper stoppen, um die statische Natur des Universums aufrechtzuerhalten.

Das Modell des Universums hat – laut Einstein – eine gewisse Größe, aber es gibt keine Grenzen. Diese Kombination ist nur möglich, wenn der Raum auf die gleiche Weise gekrümmt ist, wie es in einer Kugel der Fall ist.

Die Merkmale des Raums eines solchen Modells sind:

• Dreidimensionalität.
• Sich selbst verschließen.
• Homogenität (Fehlen von Zentrum und Rand), in der Galaxien gleichmäßig verteilt sind.

A. A. Friedman: Das Universum dehnt sich aus

Der Schöpfer des revolutionären Expansionsmodells des Universums, A. A. Friedman (UdSSR), baute seine Theorie auf der Grundlage von Gleichungen auf, die die allgemeine Relativitätstheorie charakterisieren. Zwar war die damals in der wissenschaftlichen Welt allgemein anerkannte Meinung, dass unsere Welt statisch sei, weshalb seiner Arbeit nicht die gebührende Aufmerksamkeit geschenkt wurde.

Einige Jahre später machte der Astronom Edwin Hubble eine Entdeckung, die Friedmans Ideen bestätigte. Die Entfernung von Galaxien zur nahegelegenen Milchstraße wurde ermittelt. Gleichzeitig ist die Tatsache, dass die Geschwindigkeit ihrer Bewegung proportional zur Entfernung zwischen ihnen und unserer Galaxie bleibt, unwiderlegbar geworden.

Diese Entdeckung erklärt die ständige „Streuung“ von Sternen und Galaxien im Verhältnis zueinander, was auf die Expansion des Universums schließen lässt.

Letztendlich wurden Friedmans Schlussfolgerungen von Einstein anerkannt, der anschließend die Verdienste des sowjetischen Wissenschaftlers als Begründer der Hypothese über die Expansion des Universums erwähnte.

Man kann nicht sagen, dass es Widersprüche zwischen dieser Theorie und der allgemeinen Relativitätstheorie gibt, aber während der Expansion des Universums muss es einen ersten Impuls gegeben haben, der den Rückzug der Sterne provozierte. In Analogie zu einer Explosion wurde die Idee „Urknall“ genannt.

Stephen Hawking und das anthropische Prinzip

Das Ergebnis der Berechnungen und Entdeckungen von Stephen Hawking war die anthropozentrische Theorie über die Entstehung des Universums. Sein Schöpfer behauptet, dass die Existenz eines Planeten, der so gut auf das menschliche Leben vorbereitet ist, kein Zufall sein kann.

Stephen Hawkings Theorie über die Entstehung des Universums sieht auch das allmähliche Verdampfen schwarzer Löcher, ihren Energieverlust und die Emission von Hawking-Strahlung vor.

Als Ergebnis der Beweissuche wurden mehr als 40 Merkmale identifiziert und getestet, deren Einhaltung für die Entwicklung der Zivilisation notwendig ist. Der amerikanische Astrophysiker Hugh Ross schätzte die Wahrscheinlichkeit eines solchen unbeabsichtigten Zufalls ein. Das Ergebnis war die Zahl 10 -53.

Unser Universum enthält eine Billion Galaxien mit jeweils 100 Milliarden Sternen. Nach Berechnungen von Wissenschaftlern dürfte die Gesamtzahl der Planeten 10 20 betragen. Dieser Wert liegt um 33 Größenordnungen unter dem bisher berechneten Wert. Folglich kann kein Planet in allen Galaxien Bedingungen vereinen, die für die spontane Entstehung von Leben geeignet wären.

Die Urknalltheorie: Der Ursprung des Universums aus einem winzigen Teilchen

Wissenschaftler, die die Urknalltheorie unterstützen, teilen die Hypothese, dass das Universum eine Folge einer großen Explosion ist. Das Hauptpostulat der Theorie ist die Aussage, dass vor diesem Ereignis alle Elemente des gegenwärtigen Universums in einem Teilchen mit mikroskopischen Abmessungen enthalten waren. Die darin befindlichen Elemente zeichneten sich durch einen singulären Zustand aus, in dem Indikatoren wie Temperatur, Dichte und Druck nicht gemessen werden konnten. Sie sind endlos. Materie und Energie in diesem Zustand unterliegen nicht den Gesetzen der Physik.

Was vor 15 Milliarden Jahren geschah, nennt man Instabilität, die im Inneren des Teilchens entstand. Die verstreuten winzigen Elemente legten den Grundstein für die Welt, die wir heute kennen.

Am Anfang war das Universum ein Nebel, der aus winzigen Teilchen (kleiner als ein Atom) bestand. Durch die Kombination bildeten sie dann Atome, die als Grundlage für Sterngalaxien dienten. Die Beantwortung von Fragen darüber, was vor der Explosion geschah und was sie verursachte, sind die wichtigsten Aufgaben dieser Theorie über die Entstehung des Universums.

Die Tabelle zeigt schematisch die Stadien der Entstehung des Universums nach dem Urknall.

Zustand des Universums	Zeitachse	Geschätzte Temperatur
Expansion (Inflation)	Von 10 -45 bis 10 -37 Sekunden	Mehr als 10 26 K
Quarks und Elektronen treten auf	10 -6 s	Mehr als 10 13 K
Es entstehen Protonen und Neutronen	10 -5 s	10 12 K
Es entstehen Kerne aus Helium, Deuterium und Lithium	Von 10 -4 s bis 3 min	Von 10 11 bis 10 9 K
Es bildeten sich Atome	400.000 Jahre	4000 K
Die Gaswolke dehnt sich weiter aus	15 Ma	300 K
Die ersten Sterne und Galaxien werden geboren	1 Milliarde Jahre	20 K
Sternexplosionen lösen die Bildung schwerer Kerne aus	3 Milliarden Jahre	10 K
Der Prozess der Sterngeburt stoppt	10-15 Milliarden Jahre	3 K
Die Energie aller Sterne ist erschöpft	10 14 Jahre	10 -2 K
Schwarze Löcher werden erschöpft und Elementarteilchen entstehen	10 40 Jahre	-20 K
Die Verdunstung aller Schwarzen Löcher endet	10 100 Jahre	Von 10 -60 bis 10 -40 K

Wie aus den obigen Daten hervorgeht, dehnt sich das Universum weiter aus und kühlt sich ab.

Die ständige Vergrößerung des Abstands zwischen Galaxien ist das Hauptpostulat: Was unterscheidet die Urknalltheorie? Die Entstehung des Universums auf diese Weise kann durch die gefundenen Beweise bestätigt werden. Es gibt auch Gründe, es zu widerlegen.

Probleme der Theorie

Angesichts der Tatsache, dass die Urknalltheorie in der Praxis nicht bewiesen wurde, ist es nicht verwunderlich, dass es mehrere Fragen gibt, die sie nicht beantworten kann:

1. Singularität. Dieses Wort bezeichnet den Zustand des Universums, komprimiert auf einen Punkt. Das Problem der Urknalltheorie ist die Unmöglichkeit, die in einem solchen Zustand in Materie und Raum ablaufenden Prozesse zu beschreiben. Grundgesetz Die Relativitätstheorie ist hier nicht anwendbar, daher ist es unmöglich, eine mathematische Beschreibung und Gleichungen für die Modellierung zu erstellen.
   Die grundsätzliche Unmöglichkeit, eine Antwort auf die Frage nach dem Anfangszustand des Universums zu erhalten, diskreditiert die Theorie von Anfang an. Seine populärwissenschaftlichen Darstellungen vertuschen diese Komplexität lieber oder erwähnen sie nur am Rande. Für Wissenschaftler, die daran arbeiten, eine mathematische Grundlage für die Urknalltheorie zu schaffen, wird diese Schwierigkeit jedoch als großes Hindernis erkannt.
2. Astronomie. In diesem Bereich steht die Urknalltheorie vor der Tatsache, dass sie den Entstehungsprozess von Galaxien nicht beschreiben kann. Basierend auf aktuellen Versionen der Theorien lässt sich vorhersagen, wie eine homogene Gaswolke entsteht. Darüber hinaus dürfte seine Dichte inzwischen etwa ein Atom pro Kubikmeter betragen. Um mehr zu erreichen, kann man nicht darauf verzichten, den Anfangszustand des Universums anzupassen. Der Mangel an Informationen und praktischer Erfahrung in diesem Bereich stellt ein ernsthaftes Hindernis für die weitere Modellierung dar.

Es gibt auch eine Diskrepanz zwischen der berechneten Masse unserer Galaxie und den Daten, die durch die Untersuchung der Anziehungsgeschwindigkeit gewonnen wurden. Offenbar ist das Gewicht unserer Galaxie zehnmal größer als bisher angenommen.

Kosmologie und Quantenphysik

Heute gibt es keine kosmologischen Theorien, die nicht auf der Quantenmechanik basieren. Schließlich geht es um die Beschreibung des Verhaltens von Atomen und Quantenphysik. Der Unterschied zwischen der Quantenphysik und der klassischen (von Newton erklärten) besteht darin, dass die zweite physikalische Objekte beobachtet und beschreibt und die erste eine ausschließlich mathematische Beschreibung der Beobachtung und Messung selbst voraussetzt . Für die Quantenphysik sind materielle Werte nicht Gegenstand der Forschung, hier ist der Beobachter selbst Teil der untersuchten Situation.

Basierend auf diesen Merkmalen hat die Quantenmechanik Schwierigkeiten, das Universum zu beschreiben, da der Beobachter Teil des Universums ist. Allerdings ist es für außenstehende Beobachter unmöglich, sich die Entstehung des Universums vorzustellen. Versuche, ein Modell ohne Beteiligung eines externen Beobachters zu entwickeln, wurden mit der Quantentheorie der Entstehung des Universums von J. Wheeler gekrönt.

Sein Wesen besteht darin, dass das Universum zu jedem Zeitpunkt gespalten wird und eine unendliche Anzahl von Kopien entsteht. Dadurch kann jedes der Paralleluniversen beobachtet werden und Beobachter können alle Quantenalternativen sehen. Darüber hinaus sind die ursprüngliche und die neue Welt real.

Inflationsmodell

Die Hauptaufgabe, die die Inflationstheorie lösen soll, ist die Suche nach Antworten auf Fragen, die die Urknalltheorie und die Expansionstheorie unbeantwortet lassen. Nämlich:

1. Aus welchem ​​Grund dehnt sich das Universum aus?
2. Was ist ein Urknall?

Zu diesem Zweck beinhaltet die Inflationstheorie des Ursprungs des Universums die Extrapolation der Expansion auf den Zeitpunkt Null, wodurch die gesamte Masse des Universums an einem Punkt begrenzt wird und eine kosmologische Singularität entsteht, die oft als Urknall bezeichnet wird.

Die Irrelevanz wird offensichtlich allgemeine Theorie Relativitätstheorie, die derzeit nicht angewendet werden kann. Daher können nur theoretische Methoden, Berechnungen und Schlussfolgerungen angewendet werden, um eine allgemeinere Theorie (oder „neue Physik“) zu entwickeln und das Problem der kosmologischen Singularität zu lösen.

Neue alternative Theorien

Trotz des Erfolgs des Modells der kosmischen Inflation gibt es Wissenschaftler, die es ablehnen und es als unhaltbar bezeichnen. Ihr Hauptargument ist die Kritik an den Lösungsvorschlägen der Theorie. Gegner argumentieren, dass den erhaltenen Lösungen einige Details fehlen, das heißt, dass die Theorie das Problem der Anfangswerte nicht löst, sondern diese nur geschickt drapiert.

Eine Alternative sind mehrere exotische Theorien, deren Idee auf der Bildung von Anfangswerten vor dem Urknall basiert. Neue Theorien zur Entstehung des Universums lassen sich kurz wie folgt beschreiben:

• Stringtheorie. Ihre Anhänger schlagen vor, zusätzlich zu den üblichen vier Dimensionen von Raum und Zeit zusätzliche Dimensionen einzuführen. Sie könnten in den frühen Stadien des Universums eine Rolle spielen und sich derzeit in einem verdichteten Zustand befinden. Auf die Frage nach dem Grund für ihre Verdichtung geben Wissenschaftler eine Antwort, die besagt, dass die Eigenschaft von Superstrings die T-Dualität ist. Daher werden die Saiten in zusätzliche Dimensionen „gewickelt“ und ihre Größe ist begrenzt.
• Brane-Theorie. Sie wird auch M-Theorie genannt. Gemäß seinen Postulaten steht am Anfang des Entstehungsprozesses des Universums eine kalte, statische fünfdimensionale Raumzeit. Vier von ihnen haben (räumliche) Beschränkungen oder Mauern – Dreizweige. Unser Raum fungiert als eine der Wände und die zweite ist verborgen. Die dritte Drei-Brane befindet sich im vierdimensionalen Raum und wird von zwei Grenzbrane begrenzt. Die Theorie sieht vor, dass eine dritte Brane mit unserer kollidiert und große Energiemengen freisetzt. Es sind diese Bedingungen, die für die Entstehung eines Urknalls günstig sind.

1. Zyklische Theorien leugnen die Einzigartigkeit des Urknalls und argumentieren, dass sich das Universum von einem Zustand in einen anderen bewegt. Das Problem solcher Theorien ist nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik die Zunahme der Entropie. Dadurch war die Dauer der vorherigen Zyklen kürzer und die Temperatur der Substanz deutlich höher als bei der großen Explosion. Die Wahrscheinlichkeit, dass dies geschieht, ist äußerst gering.

Egal wie viele Theorien es über den Ursprung des Universums gibt, nur zwei haben den Test der Zeit bestanden und das Problem der ständig zunehmenden Entropie überwunden. Sie wurden von den Wissenschaftlern Steinhardt-Turok und Baum-Frampton entwickelt.

Diese relativ neuen Theorien über den Ursprung des Universums wurden in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts aufgestellt. Sie haben viele Anhänger, die darauf basierende Modelle entwickeln, nach Beweisen für die Zuverlässigkeit suchen und an der Beseitigung von Widersprüchen arbeiten.

Stringtheorie

Eine der beliebtesten Theorien über den Ursprung des Universums – Bevor wir mit der Beschreibung seiner Idee fortfahren, ist es notwendig, die Konzepte eines seiner engsten Konkurrenten, des Standardmodells, zu verstehen. Es geht davon aus, dass Materie und Wechselwirkungen als eine bestimmte Menge von Teilchen beschrieben werden können, die in mehrere Gruppen unterteilt sind:

• Quarks.
• Leptonen.
• Bosonen.

Diese Teilchen sind tatsächlich die Bausteine ​​des Universums, da sie so klein sind, dass sie nicht in Bestandteile zerlegt werden können.

Ein charakteristisches Merkmal der Stringtheorie ist die Behauptung, dass es sich bei solchen Ziegeln nicht um Partikel, sondern um ultramikroskopisch kleine Saiten handelt, die schwingen. Gleichzeitig schwingen die Saiten mit unterschiedlichen Frequenzen und werden zu Analoga verschiedener im Standardmodell beschriebener Teilchen.

Um die Theorie zu verstehen, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass Strings keine Materie sind, sondern Energie. Daher kommt die Stringtheorie zu dem Schluss, dass alle Elemente des Universums aus Energie bestehen.

Eine gute Analogie wäre Feuer. Beim Betrachten gewinnt man den Eindruck seiner Materialität, die man aber nicht anfassen kann.

Kosmologie für Schulkinder

Theorien über die Entstehung des Universums werden in Schulen im Astronomieunterricht kurz behandelt. Den Studierenden werden die grundlegenden Theorien darüber erläutert, wie unsere Welt entstanden ist, was jetzt mit ihr geschieht und wie sie sich in Zukunft entwickeln wird.

Ziel des Unterrichts ist es, Kinder mit der Natur der Entstehung von Elementarteilchen, chemischen Elementen und Himmelskörpern vertraut zu machen. Theorien über die Entstehung des Universums für Kinder werden auf die Darstellung der Urknalltheorie reduziert. Lehrer verwenden visuelles Material: Folien, Tabellen, Poster, Illustrationen. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, das Interesse der Kinder für die sie umgebende Welt zu wecken.

12. Was hat den Urknall verursacht?

Das Paradox der Entstehung

Keine der Vorlesungen über Kosmologie, die ich jemals gelesen habe, war vollständig ohne die Frage, was den Urknall verursacht hat. Bis vor ein paar Jahren kannte ich die wirkliche Antwort nicht; Heute, glaube ich, ist er berühmt.

Im Wesentlichen enthält diese Frage zwei Fragen in verschleierter Form. Zunächst möchten wir wissen, warum die Entwicklung des Universums mit einer Explosion begann und was diese Explosion überhaupt verursacht hat. Aber hinter dem rein physikalischen Problem verbirgt sich ein anderes, tieferes Problem philosophischer Natur. Wenn der Urknall den Beginn der physischen Existenz des Universums markiert, einschließlich der Entstehung von Raum und Zeit, in welchem ​​Sinne können wir dann darüber sprechen? was verursachte diese Explosion?

Aus physikalischer Sicht erscheint die plötzliche Entstehung des Universums infolge einer gigantischen Explosion gewissermaßen paradox. Von den vier Wechselwirkungen, die die Welt beherrschen, manifestiert sich nur die Schwerkraft auf kosmischer Ebene, und wie unsere Erfahrung zeigt, hat die Schwerkraft die Natur der Anziehung. Allerdings erforderte die Explosion, die die Geburt des Universums markierte, offenbar eine Abstoßungskraft von unglaublicher Stärke, die den Kosmos in Stücke reißen und zu seiner bis heute andauernden Expansion führen könnte.

Das erscheint seltsam, denn wenn im Universum Gravitationskräfte vorherrschen, sollte es sich nicht ausdehnen, sondern zusammenziehen. Tatsächlich führen die Anziehungskräfte der Schwerkraft dazu, dass physische Objekte eher schrumpfen als explodieren. Beispielsweise verliert ein sehr dichter Stern seine Fähigkeit, seinem Eigengewicht standzuhalten, kollabiert und bildet einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch. Der Kompressionsgrad der Materie war im sehr frühen Universum deutlich höher als der des dichtesten Sterns; Deshalb stellt sich oft die Frage, warum der Urkosmos nicht von Anfang an in ein Schwarzes Loch kollabierte.

Die übliche Antwort darauf ist, dass einfach die Primärexplosion angenommen werden sollte ausgangsbedingung. Diese Antwort ist eindeutig unbefriedigend und sorgt für Verwirrung. Natürlich hat die kosmische Expansionsrate unter dem Einfluss der Schwerkraft von Anfang an kontinuierlich abgenommen, aber zum Zeitpunkt seiner Geburt dehnte sich das Universum unendlich schnell aus. Die Explosion wurde nicht durch irgendeine Kraft verursacht – die Entwicklung des Universums begann einfach mit der Expansion. Wäre die Explosion weniger stark gewesen, hätte die Schwerkraft die Ausbreitung der Materie sehr bald verhindert. Infolgedessen würde die Expansion einer Kompression weichen, die katastrophale Folgen hätte und das Universum in etwas Ähnliches wie ein Schwarzes Loch verwandeln würde. In Wirklichkeit erwies sich die Explosion jedoch als ziemlich „groß“, was es dem Universum ermöglichte, sich nach Überwindung seiner eigenen Schwerkraft aufgrund der Kraft der Primärexplosion entweder für immer weiter auszudehnen oder zumindest für immer zu existieren viele Milliarden Jahre, bevor es komprimiert wurde und in der Vergessenheit verschwand.

Das Problem mit diesem traditionellen Bild ist, dass es den Urknall in keiner Weise erklärt. Die fundamentale Eigenschaft des Universums wird wiederum einfach als akzeptierte Anfangsbedingung interpretiert ad hoc(für diesen Fall); Im Wesentlichen heißt es nur, dass der Urknall stattgefunden hat. Es bleibt immer noch unklar, warum die Wucht der Explosion genau so war wie sie war und nicht eine andere. Warum war die Explosion nicht noch stärker, sodass sich das Universum jetzt viel schneller ausdehnt? Man könnte sich auch fragen, warum sich das Universum derzeit nicht viel langsamer ausdehnt oder überhaupt zusammenzieht. Wenn die Explosion nicht stark genug wäre, würde das Universum natürlich bald zusammenbrechen und es gäbe niemanden, der solche Fragen stellen könnte. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass eine solche Begründung als Erklärung angesehen werden kann.

Bei genauerer Analyse stellt sich heraus, dass das Paradoxon der Entstehung des Universums tatsächlich noch komplexer ist als oben beschrieben. Sorgfältige Messungen zeigen, dass die Expansionsrate des Universums sehr nahe an dem kritischen Wert liegt, bei dem das Universum in der Lage ist, seine eigene Schwerkraft zu überwinden und sich für immer auszudehnen. Wenn diese Geschwindigkeit etwas geringer wäre, hätte es zum Zusammenbruch des Universums gekommen, und wenn sie etwas höher gewesen wäre, hätte sich die kosmische Materie längst vollständig aufgelöst. Es wird interessant sein herauszufinden, wie genau die Expansionsrate des Universums innerhalb dieses sehr engen akzeptablen Intervalls zwischen zwei möglichen Katastrophen liegt. Wenn zum Zeitpunkt von 1 s, als das Expansionsmuster bereits klar definiert war, die Expansionsrate um mehr als 10^-18 von ihrem tatsächlichen Wert abweichen würde, würde dies ausreichen, um das empfindliche Gleichgewicht vollständig zu stören. Somit entspricht die Kraft der Explosion des Universums mit nahezu unglaublicher Genauigkeit seiner Gravitationswechselwirkung. Der Urknall ist daher nicht nur eine weit entfernte Explosion – es war eine Explosion einer ganz bestimmten Kraft. In der traditionellen Version der Urknalltheorie muss man nicht nur die Tatsache der Explosion selbst akzeptieren, sondern auch die Tatsache, dass die Explosion auf äußerst skurrile Weise stattfand. Mit anderen Worten: Die Anfangsbedingungen erweisen sich als äußerst spezifisch.

Die Expansionsrate des Universums ist nur eines von mehreren offensichtlichen kosmischen Geheimnissen. Das andere bezieht sich auf das Bild der Ausdehnung des Universums im Weltraum. Nach modernen Beobachtungen. Das Universum ist auf großen Skalen hinsichtlich der Verteilung von Materie und Energie äußerst homogen. Die globale Struktur des Weltraums ist sowohl von der Erde als auch von einer entfernten Galaxie aus nahezu gleich. Galaxien sind im Weltraum mit der gleichen durchschnittlichen Dichte verstreut und von jedem Punkt aus sieht das Universum in alle Richtungen gleich aus. Die primäre Wärmestrahlung, die das Universum erfüllt, fällt auf die Erde und hat in allen Richtungen die gleiche Temperatur mit einer Genauigkeit von nicht weniger als 10-4. Auf ihrem Weg zu uns durchquert diese Strahlung Milliarden von Lichtjahren den Weltraum und trägt den Abdruck jeder Abweichung von der Homogenität, auf die sie trifft.

Die großräumige Homogenität des Universums bleibt erhalten, wenn sich das Universum ausdehnt. Daraus folgt, dass die Expansion gleichmäßig und isotrop mit einem sehr hohen Maß an Genauigkeit erfolgt. Das bedeutet, dass die Expansionsgeschwindigkeit des Universums nicht nur in alle Richtungen gleich ist, sondern auch in verschiedenen Regionen konstant. Würde sich das Universum in eine Richtung schneller ausdehnen als in andere, würde dies zu einem Rückgang der Temperatur der Hintergrundwärmestrahlung in dieser Richtung führen und das von der Erde aus sichtbare Muster der Galaxienbewegung verändern. Somit begann die Entwicklung des Universums nicht einfach mit einer Explosion einer genau definierten Kraft – die Explosion war eindeutig „organisiert“, d.h. geschah gleichzeitig, mit genau der gleichen Kraft an allen Punkten und in alle Richtungen.

Es ist äußerst unwahrscheinlich, dass eine solche gleichzeitige und koordinierte Eruption rein spontan stattfinden könnte, und dieser Zweifel wird innerhalb der traditionellen Urknalltheorie durch die Tatsache bestärkt, dass die verschiedenen Regionen des Urkosmos nicht in einem kausalen Zusammenhang miteinander stehen. Tatsache ist, dass nach der Relativitätstheorie nein körperliche Einwirkung kann nicht schneller als das Licht reisen. Folglich können verschiedene Raumregionen erst nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne ursächlich miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann Licht 1 Sekunde nach der Explosion eine Distanz von nicht mehr als einer Lichtsekunde zurücklegen, was 300.000 km entspricht. Weit voneinander entfernte Regionen des Universums werden sich auch nach 1 s noch nicht gegenseitig beeinflussen. Aber zu diesem Zeitpunkt nahm die von uns beobachtete Region des Universums bereits einen Raum von mindestens 10^14 km Durchmesser ein. Folglich bestand das Universum aus etwa 10^27 Regionen, die keinen kausalen Zusammenhang miteinander hatten, die sich jedoch jeweils genau gleich schnell ausdehnten. Auch heute noch registrieren wir bei der Beobachtung thermischer kosmischer Strahlung, die von gegenüberliegenden Seiten des Sternenhimmels kommt, genau die gleichen „Fingerabdrücke“ von Regionen des Universums, die durch enorme Entfernungen voneinander getrennt sind: Es stellt sich heraus, dass diese Entfernungen mehr als 90-mal größer sind als die Entfernung, die das Licht aufweist konnte sich von dem Moment an, in dem die Wärmestrahlung emittiert wurde, fortbewegen.

Wie lässt sich eine so bemerkenswerte Kohärenz verschiedener Raumbereiche erklären, die offensichtlich nie miteinander verbunden waren? Wie kam es zu solch einem ähnlichen Verhalten? Die traditionelle Antwort bezieht sich wiederum auf besondere Anfangsbedingungen. Die außergewöhnliche Homogenität der Eigenschaften der Primärexplosion wird einfach als Tatsache betrachtet: Auf diese Weise ist das Universum entstanden.

Die Homogenität des Universums im großen Maßstab erscheint noch mysteriöser, wenn man bedenkt, dass das Universum im kleinen Maßstab keineswegs homogen ist. Die Existenz einzelner Galaxien und Galaxienhaufen weist auf eine Abweichung von der strengen Homogenität hin, und diese Abweichung ist auch in Ausmaß und Ausmaß überall gleich. Da die Schwerkraft dazu neigt, jede anfängliche Ansammlung von Materie zu vergrößern, war der Grad der zur Bildung von Galaxien erforderlichen Heterogenität während des Urknalls viel geringer als heute. Allerdings muss es in der Anfangsphase des Urknalls noch zu einer leichten Inhomogenität gekommen sein, sonst hätten sich nie Galaxien gebildet. In der alten Urknalltheorie wurden diese frühen Diskontinuitäten auch auf „Anfangsbedingungen“ zurückgeführt. Daher mussten wir glauben, dass die Entwicklung des Universums nicht in einem völlig idealen Zustand, sondern in einem äußerst ungewöhnlichen Zustand begann.

Alles Gesagte lässt sich wie folgt zusammenfassen: Wenn die einzige Kraft im Universum die Anziehungskraft der Schwerkraft ist, dann sollte der Urknall als „von Gott gesandt“ interpretiert werden, d. h. ohne Ursache, mit gegebenen Anfangsbedingungen. Es zeichnet sich außerdem durch eine bemerkenswerte Konsistenz aus; Um zu der gegenwärtigen Struktur zu gelangen, muss sich das Universum von Anfang an richtig entwickelt haben. Dies ist das Paradoxon des Ursprungs des Universums.

Suche nach Antigravitation

Das Paradoxon des Ursprungs des Universums wurde erst in den letzten Jahren gelöst; Die Grundidee der Lösung lässt sich jedoch bis in die ferne Geschichte zurückverfolgen, in eine Zeit, in der weder die Theorie der Expansion des Universums noch die Urknalltheorie existierten. Newton verstand auch, wie schwierig das Problem der Stabilität des Universums war. Wie behalten Sterne ihre Position im Weltraum ohne Unterstützung? Die universelle Natur der Gravitationsanziehung hätte dazu führen sollen, dass Sterne zu nahe beieinander liegenden Clustern zusammengezogen werden.

Um diese Absurdität zu vermeiden, griff Newton auf eine sehr merkwürdige Argumentation zurück. Wenn das Universum aufgrund seiner eigenen Schwerkraft zusammenbrechen würde, würde jeder Stern in Richtung der Mitte des Sternhaufens „fallen“. Nehmen wir jedoch an, dass das Universum unendlich ist und die Sterne im Durchschnitt gleichmäßig über den unendlichen Raum verteilt sind. In diesem Fall gäbe es überhaupt kein gemeinsames Zentrum, auf das alle Sterne zufallen könnten – schließlich in unendliches Universum alle Bereiche sind identisch. Jeder Stern würde den Einfluss der Gravitationsanziehung aller seiner Nachbarn erfahren, aber aufgrund der Mittelung dieser Einflüsse in verschiedene Richtungen gäbe es keine resultierende Kraft, die einen bestimmten Stern in eine bestimmte Position relativ zur gesamten Sternengruppe bewegen könnte .

Als Einstein 200 Jahre nach Newton eine neue Theorie der Schwerkraft entwickelte, beschäftigte ihn auch die Frage, wie das Universum einen Kollaps verhindern konnte. Sein erstes Werk zur Kosmologie wurde veröffentlicht, bevor Hubble die Expansion des Universums entdeckte; Daher ging Einstein wie Newton davon aus, dass das Universum statisch sei. Einstein versuchte jedoch, das Problem der Stabilität des Universums auf viel direktere Weise zu lösen. Er glaubte, dass es eine andere kosmische Kraft geben müsse, die der Schwerkraft widerstehen könne, um den Zusammenbruch des Universums unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft zu verhindern. Diese Kraft muss eher eine abstoßende als eine anziehende Kraft sein, um die Anziehungskraft auszugleichen. In diesem Sinne könnte man eine solche Kraft „Antigravitation“ nennen, obwohl es richtiger wäre, von der Kraft der kosmischen Abstoßung zu sprechen. Einstein hat diese Kraft in diesem Fall nicht einfach willkürlich erfunden. Er zeigte, dass es möglich ist, in seine Gleichungen des Gravitationsfeldes einen zusätzlichen Term einzuführen, der zum Auftreten einer Kraft mit den gewünschten Eigenschaften führt.

Obwohl die Idee einer abstoßenden Kraft, die der Schwerkraft entgegenwirkt, an sich recht einfach und natürlich ist, erweisen sich die Eigenschaften einer solchen Kraft in Wirklichkeit als völlig ungewöhnlich. Natürlich wurde auf der Erde keine solche Kraft beobachtet, und im Laufe mehrerer Jahrhunderte der Planetenastronomie wurde auch kein Hinweis darauf entdeckt. Wenn die Kraft der kosmischen Abstoßung existiert, sollte sie natürlich auf kleine Entfernungen keine spürbare Wirkung haben, aber ihre Größe nimmt im astronomischen Maßstab deutlich zu. Dieses Verhalten widerspricht allen bisherigen Erfahrungen bei der Erforschung der Natur von Kräften: Sie sind normalerweise auf kurze Distanz intensiv und werden mit zunehmender Distanz schwächer. Somit nehmen elektromagnetische und gravitative Wechselwirkungen gemäß dem umgekehrten Quadratgesetz kontinuierlich ab. Allerdings tauchte in Einsteins Theorie natürlicherweise eine Kraft mit solch eher ungewöhnlichen Eigenschaften auf.

Man sollte sich die von Einstein eingeführte Kraft der kosmischen Abstoßung nicht als fünfte Wechselwirkung in der Natur vorstellen. Es ist nur eine bizarre Manifestation der Schwerkraft selbst. Es ist nicht schwer zu zeigen, dass die Auswirkungen der kosmischen Abstoßung auf die gewöhnliche Schwerkraft zurückzuführen sind, wenn als Quelle des Gravitationsfeldes ein Medium mit ungewöhnlichen Eigenschaften gewählt wird. Ein gewöhnliches materielles Medium (z. B. ein Gas) übt Druck aus, während das hier diskutierte hypothetische Medium einen Druck ausüben sollte Negativ Druck oder Spannung. Um uns besser vorzustellen, wovon wir reden, stellen wir uns vor, dass es uns gelungen ist, ein Gefäß mit solch einer kosmischen Substanz zu füllen. Dann übt die hypothetische Weltraumumgebung im Gegensatz zu gewöhnlichem Gas keinen Druck auf die Gefäßwände aus, sondern zieht sie tendenziell in das Innere des Gefäßes.

Daher können wir die kosmische Abstoßung als eine Art Ergänzung zur Schwerkraft betrachten oder als ein Phänomen aufgrund der gewöhnlichen Schwerkraft, das einem unsichtbaren gasförmigen Medium innewohnt, das den gesamten Raum ausfüllt und einen Unterdruck aufweist. Es besteht kein Widerspruch darin, dass einerseits der Unterdruck in die Wand des Gefäßes zu saugen scheint und andererseits diese hypothetische Umgebung Galaxien eher abstößt als anzieht. Schließlich wird die Abstoßung durch die Schwerkraft der Umgebung verursacht und nicht durch mechanische Einwirkung. In jedem Fall werden die mechanischen Kräfte nicht durch den Druck selbst, sondern durch die Druckdifferenz erzeugt, es wird jedoch angenommen, dass das hypothetische Medium den gesamten Raum ausfüllt. Es kann nicht auf die Wände des Gefäßes beschränkt werden und ein Beobachter würde es in dieser Umgebung überhaupt nicht als greifbare Substanz wahrnehmen. Der Raum würde völlig leer aussehen und sich auch so anfühlen.

Trotz dieser erstaunlichen Merkmale der hypothetischen Umgebung erklärte Einstein einmal, er habe ein zufriedenstellendes Modell des Universums erstellt, in dem ein Gleichgewicht zwischen der Anziehungskraft der Schwerkraft und der von ihm entdeckten kosmischen Abstoßung aufrechterhalten werde. Mit einfachen Berechnungen schätzte Einstein die Größe der kosmischen Abstoßungskraft ab, die erforderlich ist, um die Schwerkraft im Universum auszugleichen. Er konnte bestätigen, dass die Abstoßung innerhalb des Sonnensystems (und sogar auf der Galaxienskala) so gering sein muss, dass sie experimentell nicht nachgewiesen werden kann. Eine Zeit lang schien es, als sei das uralte Rätsel auf brillante Weise gelöst worden.

Doch dann änderte sich die Situation zum Schlechteren. Zunächst stellte sich das Problem der Gleichgewichtsstabilität. Einsteins Grundidee basierte auf einem strikten Gleichgewicht anziehender und abstoßender Kräfte. Aber wie in vielen Fällen strenger Ausgewogenheit kamen auch subtile Details zum Vorschein. Würde sich beispielsweise Einsteins statisches Universum ein wenig ausdehnen, dann würde die Anziehungskraft (mit zunehmender Entfernung schwächer werdend) leicht abnehmen, während die Kraft der kosmischen Abstoßung (mit zunehmender Entfernung zunehmend) leicht zunehmen würde. Dies würde zu einem Ungleichgewicht zugunsten der abstoßenden Kräfte führen, was zu einer weiteren unbegrenzten Expansion des Universums unter dem Einfluss der alles beherrschenden Abstoßung führen würde. Würde dagegen Einsteins statisches Universum leicht schrumpfen, würde die Gravitationskraft zunehmen und die Kraft der kosmischen Abstoßung abnehmen, was zu einem Ungleichgewicht zugunsten der Anziehungskräfte und in der Folge zu einem ewigen Gleichgewicht führen würde schnellere Komprimierung und letztendlich zu dem Zusammenbruch, den Einstein vermieden zu haben glaubte. Somit würde bei der geringsten Abweichung das strikte Gleichgewicht gestört und eine kosmische Katastrophe wäre unvermeidlich.

Später, im Jahr 1927, entdeckte Hubble das Phänomen des Rückgangs von Galaxien (d. h. der Expansion des Universums), was das Problem des Gleichgewichts bedeutungslos machte. Es wurde klar, dass dem Universum seither keine Gefahr einer Kompression und eines Zusammenbruchs droht expandiert. Wäre Einstein nicht von der Suche nach der Kraft der kosmischen Abstoßung abgelenkt worden, wäre er wahrscheinlich theoretisch zu diesem Schluss gekommen und hätte damit die Expansion des Universums gut zehn Jahre früher vorhergesagt, als es den Astronomen gelang, sie zu entdecken. Eine solche Vorhersage würde zweifellos als eine der herausragendsten in die Geschichte der Wissenschaft eingehen (eine solche Vorhersage wurde 1922–1923 vom Petrograder Universitätsprofessor A. A. Friedman auf der Grundlage der Einstein-Gleichung gemacht). Am Ende musste Einstein wütend auf die kosmische Abstoßung verzichten, was er später als „den größten Fehler seines Lebens“ betrachtete. Dies ist jedoch nicht das Ende der Geschichte.

Einstein erfand die kosmische Abstoßung, um das nicht existierende Problem eines statischen Universums zu lösen. Aber wie immer gilt: Sobald der Geist aus der Flasche ist, ist es unmöglich, ihn wieder zurückzusetzen. Die Idee, dass die Dynamik des Universums auf die Konfrontation zwischen Anziehungs- und Abstoßungskräften zurückzuführen sein könnte, lebte weiter. Und obwohl astronomische Beobachtungen keinen Beweis für die Existenz einer kosmischen Abstoßung lieferten, konnten sie deren Abwesenheit nicht beweisen – sie könnte einfach zu schwach sein, um sich zu manifestieren.

Obwohl Einsteins Gravitationsfeldgleichungen das Vorhandensein einer abstoßenden Kraft zulassen, erlegen sie deren Größe keine Beschränkungen auf. Durch bittere Erfahrung gelehrt, hatte Einstein das Recht zu postulieren, dass die Größe dieser Kraft strikt gleich Null ist, wodurch die Abstoßung vollständig eliminiert wird. Dies war jedoch keineswegs notwendig. Einige Wissenschaftler hielten es für notwendig, die Abstoßung in den Gleichungen beizubehalten, obwohl dies aus der Sicht des ursprünglichen Problems nicht mehr notwendig war. Diese Wissenschaftler glaubten, dass es mangels geeigneter Beweise keinen Grund zu der Annahme gebe, dass die Abstoßungskraft Null sei.

Es war nicht schwer, die Folgen der Aufrechterhaltung der Abstoßungskraft im Szenario eines expandierenden Universums nachzuvollziehen. In den frühen Entwicklungsstadien, wenn sich das Universum noch in einem komprimierten Zustand befindet, kann die Abstoßung vernachlässigt werden. In dieser Phase verlangsamte die Anziehungskraft die Expansionsgeschwindigkeit – in völliger Analogie zur Art und Weise, wie die Schwerkraft der Erde die Bewegung einer senkrecht nach oben abgefeuerten Rakete verlangsamt. Wenn wir ohne Erklärung akzeptieren, dass die Entwicklung des Universums mit einer schnellen Expansion begann, dann müsste die Schwerkraft die Expansionsrate ständig auf den derzeit beobachteten Wert reduzieren. Mit der Zeit löst sich die Materie auf und die Gravitationswechselwirkung wird schwächer. Stattdessen nimmt die kosmische Abstoßung zu, wenn sich Galaxien weiter voneinander entfernen. Letztlich wird die Abstoßung die Gravitationsanziehung überwinden und die Expansionsrate des Universums wird wieder zunehmen. Daraus können wir schließen, dass im Universum die kosmische Abstoßung vorherrscht und die Expansion für immer andauern wird.

Astronomen haben gezeigt, dass sich dieses ungewöhnliche Verhalten des Universums, bei dem sich die Expansion zunächst verlangsamt und dann wieder beschleunigt, in der beobachteten Bewegung von Galaxien widerspiegeln sollte. Aber auch die sorgfältigsten astronomischen Beobachtungen haben keinen überzeugenden Beweis für ein solches Verhalten erbracht, obwohl von Zeit zu Zeit gegenteilige Aussagen gemacht werden.

Es ist interessant, dass die Idee eines expandierenden Universums bereits 1916 vom niederländischen Astronomen Wilem de Sitter vorgebracht wurde – viele Jahre bevor Hubble dieses Phänomen experimentell entdeckte. De Sitter argumentierte, dass, wenn gewöhnliche Materie aus dem Universum entfernt wird, die Anziehungskraft durch die Schwerkraft verschwindet und abstoßende Kräfte im Weltraum herrschen werden. Dies würde zur Expansion des Universums führen – damals war dies eine innovative Idee.

Da der Beobachter das seltsame, unsichtbare gasförmige Medium mit Unterdruck nicht wahrnehmen kann, kommt es ihm einfach so vor, als würde sich der leere Raum ausdehnen. Die Ausdehnung konnte nachgewiesen werden, indem Testkörper an verschiedenen Stellen aufgehängt und deren Abstand zueinander beobachtet wurden. Die Idee, den leeren Raum zu erweitern, galt damals als Kuriosität, obwohl sie sich, wie wir sehen werden, als prophetisch herausstellte.

Welche Schlussfolgerung lässt sich also aus dieser Geschichte ziehen? Die Tatsache, dass Astronomen keine kosmische Abstoßung feststellen, kann noch nicht als logischer Beweis für deren Abwesenheit in der Natur dienen. Es ist durchaus möglich, dass es einfach zu schwach ist, um von modernen Instrumenten erkannt zu werden. Die Genauigkeit der Beobachtung ist immer begrenzt und daher kann nur die Obergrenze dieser Leistung geschätzt werden. Dagegen ließe sich argumentieren, dass die Naturgesetze aus ästhetischer Sicht einfacher aussehen würden, wenn es keine kosmische Abstoßung gäbe. Solche Diskussionen zogen sich über viele Jahre hin, ohne zu konkreten Ergebnissen zu führen, bis das Problem plötzlich aus einem völlig neuen Blickwinkel betrachtet wurde, was ihm eine unerwartete Relevanz verlieh.

Inflation: Der Urknall erklärt

In den vorherigen Abschnitten haben wir gesagt, dass die Kraft der kosmischen Abstoßung, wenn sie existiert, sehr schwach sein muss, so schwach, dass sie keinen nennenswerten Einfluss auf den Urknall haben würde. Diese Schlussfolgerung basiert jedoch auf der Annahme, dass sich das Ausmaß der Abstoßung mit der Zeit nicht ändert. Zu Einsteins Zeiten wurde diese Meinung von allen Wissenschaftlern geteilt, da die kosmische Abstoßung in die „menschengemachte“ Theorie eingeführt wurde. Es wäre niemandem in den Sinn gekommen, dass kosmische Abstoßung dies könnte aufgerufen werden andere physikalische Prozesse, die entstehen, wenn sich das Universum ausdehnt. Wäre eine solche Möglichkeit gegeben, dann hätte die Kosmologie anders ausfallen können. Insbesondere ist ein Szenario für die Entwicklung des Universums nicht ausgeschlossen, das davon ausgeht, dass unter den extremen Bedingungen der frühen Evolutionsstadien die kosmische Abstoßung für einen Moment die Schwerkraft überwog, was zur Explosion des Universums führte, woraufhin seine Rolle praktisch verloren ging auf Null reduziert.

Dieses allgemeine Bild ergibt sich aus jüngsten Arbeiten, die das Verhalten von Materie und Kräften in den sehr frühen Stadien der Entwicklung des Universums untersuchen. Es wurde klar, dass die gigantische kosmische Abstoßung das unvermeidliche Ergebnis des Handelns der Supermacht war. Die „Antigravitation“, die Einstein aus der Tür schickte, kam also durch das Fenster zurück!

Der Schlüssel zum Verständnis der neuen Entdeckung der kosmischen Abstoßung liegt in der Natur des Quantenvakuums. Wir haben gesehen, wie eine solche Abstoßung durch ein ungewöhnliches unsichtbares Medium verursacht werden kann, das nicht vom leeren Raum zu unterscheiden ist, aber einen Unterdruck besitzt. Heute gehen Physiker davon aus, dass das Quantenvakuum genau diese Eigenschaften besitzt.

In Kapitel 7 wurde darauf hingewiesen, dass das Vakuum als eine Art „Enzym“ der Quantenaktivität betrachtet werden sollte, das von virtuellen Teilchen wimmelt und mit komplexen Wechselwirkungen gesättigt ist. Es ist sehr wichtig zu verstehen, dass das Vakuum innerhalb der Quantenbeschreibung eine entscheidende Rolle spielt. Was wir Partikel nennen, sind nur seltene Störungen, wie „Blasen“ auf der Oberfläche eines ganzen Meeres von Aktivitäten.

Ende der 70er Jahre wurde klar, dass die Vereinheitlichung der vier Wechselwirkungen eine völlige Überarbeitung der Vorstellungen über die physikalische Natur des Vakuums erfordert. Die Theorie legt nahe, dass sich Vakuumenergie nicht eindeutig manifestiert. Einfach ausgedrückt kann ein Vakuum angeregt werden und sich in einem von vielen Zuständen mit stark variierenden Energien befinden, genauso wie ein Atom dazu angeregt werden kann, sich auf höhere Energieniveaus zu bewegen. Diese Vakuumeigenzustände würden – wenn wir sie beobachten könnten – genau gleich aussehen, obwohl sie völlig unterschiedliche Eigenschaften haben.

Erstens fließt die im Vakuum enthaltene Energie in großen Mengen von einem Zustand in einen anderen. In den Grand Unified-Theorien beispielsweise ist der Unterschied zwischen der niedrigsten und der höchsten Energie des Vakuums unvorstellbar groß. Um eine Vorstellung vom gigantischen Ausmaß dieser Mengen zu bekommen, schätzen wir die Energie ab, die die Sonne über den gesamten Zeitraum ihrer Existenz (ca. 5 Milliarden Jahre) freisetzt. Stellen wir uns vor, dass all diese enorme Energiemenge, die von der Sonne emittiert wird, in einer Region des Weltraums enthalten ist, die kleiner ist als das Sonnensystem. Die dabei erreichten Energiedichten liegen nahe an den Energiedichten, die dem Vakuumzustand im TVO entsprechen.

Neben gewaltigen Energieunterschieden gehen mit den verschiedenen Vakuumzuständen ebenso riesige Druckunterschiede einher. Aber hier liegt der „Trick“: all dieser Druck – Negativ. Das Quantenvakuum verhält sich genau wie die zuvor erwähnte hypothetische Umgebung, die kosmische Abstoßung erzeugt, nur dass die numerischen Drücke dieses Mal so groß sind, dass die Abstoßung 10^120-mal größer ist als die Kraft, die Einstein benötigte, um das Gleichgewicht in einem statischen Universum aufrechtzuerhalten.

Der Weg zur Erklärung des Urknalls ist nun frei. Nehmen wir an, dass sich das Universum zu Beginn in einem angeregten Vakuumzustand befand, der als „falsches“ Vakuum bezeichnet wird. In diesem Zustand herrschte im Universum eine kosmische Abstoßung von solch einem Ausmaß, dass sie zu einer unkontrollierten und schnellen Expansion des Universums führen würde. Im Wesentlichen würde das Universum in dieser Phase dem im vorherigen Abschnitt diskutierten De-Sitter-Modell entsprechen. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass sich das Universum für de Sitter auf astronomischen Zeitskalen stillschweigend ausdehnt, während die „de Sitter-Phase“ in der Entwicklung des Universums aus dem „falschen“ Quantenvakuum in Wirklichkeit alles andere als ruhig verläuft. Das vom Universum eingenommene Raumvolumen sollte sich in diesem Fall alle 10^-34 s (oder ein Zeitintervall in der gleichen Größenordnung) verdoppeln.

Eine solche Superexpansion des Universums weist eine Reihe charakteristischer Merkmale auf: Alle Abstände nehmen nach einem Exponentialgesetz zu (das Konzept der Exponentialität haben wir bereits in Kapitel 4 kennengelernt). Das bedeutet, dass alle Regionen des Universums alle 10^-34 s ihre Größe verdoppeln, und dieser Verdoppelungsprozess setzt sich dann in geometrischer Progression fort. Diese Art der Erweiterung wurde erstmals 1980 in Betracht gezogen. Alan Guth vom MIT (Massachusetts Institute of Technology, USA) nannte es „Inflation“. Aufgrund der extrem schnellen und immer schneller werdenden Expansion würde es sehr bald dazu kommen, dass alle Teile des Universums wie in einer Explosion auseinanderfliegen würden. Und das ist der Urknall!

Allerdings muss die Inflationsphase auf die eine oder andere Weise enden. Wie in allen angeregten Quantensystemen ist das „falsche“ Vakuum instabil und neigt zum Zerfall. Wenn Zerfall auftritt, verschwindet die Abstoßung. Dies wiederum führt zum Ende der Inflation und zum Übergang des Universums zur Kraft der gewöhnlichen Gravitationsanziehung. Natürlich würde sich das Universum in diesem Fall dank des anfänglichen Impulses während der Inflationsperiode weiter ausdehnen, aber die Expansionsrate würde stetig abnehmen. Daher ist die einzige Spur, die bis heute von der kosmischen Abstoßung erhalten geblieben ist, eine allmähliche Verlangsamung der Expansion des Universums.

Dem „Inflationsszenario“ zufolge begann das Universum seine Existenz in einem Zustand des Vakuums, ohne Materie und Strahlung. Aber selbst wenn sie zunächst vorhanden wären, würden sich ihre Spuren aufgrund der enormen Expansionsgeschwindigkeit während der Inflationsphase schnell verlieren. In der extrem kurzen Zeitspanne, die dieser Phase entspricht, ist der Raumbereich, der heute das gesamte beobachtbare Universum einnimmt, von einem Milliardstel der Größe eines Protons auf mehrere Zentimeter angewachsen. Die Dichte jeder ursprünglich existierenden Substanz würde praktisch Null werden.

Am Ende der Inflationsphase war das Universum also leer und kalt. Als jedoch die Inflation nachließ, wurde das Universum plötzlich extrem „heiß“. Dieser Hitzeausbruch, der den Raum erleuchtete, ist auf die enormen Energiereserven zurückzuführen, die im „falschen“ Vakuum enthalten sind. Als der Vakuumzustand zerfiel, wurde seine Energie in Form von Strahlung freigesetzt, die das Universum augenblicklich auf etwa 10^27 K erhitzte, was ausreicht, damit die Prozesse im GUT ablaufen können. Von diesem Moment an entwickelte sich das Universum nach der Standardtheorie des „heißen“ Urknalls. Dank der thermischen Energie entstanden Materie und Antimaterie, dann begann sich das Universum abzukühlen und nach und nach begannen alle heute beobachteten Elemente „auszufrieren“.

Das schwierige Problem ist also, was den Urknall verursacht hat? - es gelang, die Lösung mithilfe der Inflationstheorie zu finden; Der leere Raum explodierte spontan unter dem Einfluss der Abstoßung, die einem Quantenvakuum innewohnt. Das Geheimnis bleibt jedoch bestehen. Die kolossale Energie der Primärexplosion, die zur Bildung der im Universum vorhandenen Materie und Strahlung führte, musste irgendwoher kommen! Wir können die Existenz des Universums nicht erklären, bis wir die Quelle der Primärenergie finden.

Weltraum-Bootstrap

Englisch Bootstrap im wörtlichen Sinne bedeutet es „Schnürung“, im übertragenen Sinne bedeutet es Selbstkonsistenz, das Fehlen einer Hierarchie im System der Elementarteilchen.

Das Universum entstand im Prozess einer gigantischen Energiefreisetzung. Wir entdecken immer noch Spuren davon – es handelt sich um Hintergrundwärmestrahlung und kosmische Materie (insbesondere die Atome, aus denen Sterne und Planeten bestehen), die eine bestimmte Energie in Form von „Masse“ speichern. Spuren dieser Energie tauchen auch im Rückzug von Galaxien und in der heftigen Aktivität astronomischer Objekte auf. Die Primärenergie hat den „Frühling“ des entstehenden Universums ins Leben gerufen und treibt es bis heute an.

Woher kam diese Energie, die unserem Universum Leben einhauchte? Nach der Inflationstheorie ist dies die Energie des leeren Raums, auch Quantenvakuum genannt. Kann uns eine solche Antwort jedoch vollständig zufriedenstellen? Es liegt nahe, sich zu fragen, wie das Vakuum Energie erlangt hat.

Wenn wir die Frage stellen, woher Energie kommt, machen wir im Allgemeinen eine wichtige Annahme über die Natur dieser Energie. Eines der Grundgesetze der Physik ist Gesetz der Energieeinsparung, wonach sich verschiedene Energieformen verändern und ineinander umwandeln können, die Gesamtenergiemenge jedoch unverändert bleibt.

Es ist nicht schwer, Beispiele zu nennen, an denen die Wirkung dieses Gesetzes überprüft werden kann. Angenommen, wir haben einen Motor und einen Kraftstoffvorrat, und der Motor dient als Antrieb für einen elektrischen Generator, der wiederum die Heizung mit Strom versorgt. Bei der Verbrennung von Kraftstoff wird die darin gespeicherte chemische Energie in mechanische Energie, dann in elektrische Energie und schließlich in thermische Energie umgewandelt. Oder nehmen Sie an, dass ein Motor verwendet wird, um eine Last auf die Spitze eines Turms zu heben, woraufhin die Last frei fällt. Beim Aufprall auf den Boden wird genau die gleiche Menge an Wärmeenergie erzeugt wie im Beispiel mit der Heizung. Tatsache ist, dass Energie ganz gleich, wie sie übertragen wird oder wie sich ihre Form verändert, offensichtlich weder erzeugt noch zerstört werden kann. Ingenieure wenden dieses Gesetz in der täglichen Praxis an.

Wenn Energie weder erzeugt noch zerstört werden kann, wie entsteht dann Primärenergie? Wird es nicht einfach im ersten Moment injiziert (eine Art neuer Ausgangszustand vorausgesetzt). ad hoc)? Wenn ja, warum enthält das Universum dann diese und nicht eine andere Energiemenge? Es gibt etwa 10^68 J (Joule) Energie im beobachtbaren Universum – warum nicht, sagen wir, 10^99 oder 10^10000 oder irgendeine andere Zahl?

Die Inflationstheorie bietet eine mögliche wissenschaftliche Erklärung für dieses Rätsel. Nach dieser Theorie. Tatsächlich hatte das Universum zunächst Energie gleich Null, und in den ersten 10^32 Sekunden gelang es ihr, die gesamte gigantische Energiemenge zum Leben zu erwecken. Der Schlüssel zum Verständnis dieses Wunders liegt in der bemerkenswerten Tatsache, dass das Gesetz der Energieerhaltung im gewöhnlichen Sinne gilt unzutreffend zum expandierenden Universum.

Im Wesentlichen sind wir bereits auf eine ähnliche Tatsache gestoßen. Die kosmologische Expansion führt zu einem Rückgang der Temperatur des Universums: Dementsprechend wird die in der Primärphase so große Energie der Wärmestrahlung erschöpft und die Temperatur sinkt auf Werte nahe dem absoluten Nullpunkt. Wo ist all diese Wärmeenergie geblieben? In gewisser Weise wurde es vom Universum verbraucht, um sich auszudehnen und Druck auszuüben, der die Kraft des Urknalls ergänzte. Wenn sich eine gewöhnliche Flüssigkeit ausdehnt, nutzt ihr Außendruck die Energie der Flüssigkeit. Wenn sich ein gewöhnliches Gas ausdehnt, wird seine innere Energie für die Verrichtung von Arbeit aufgewendet. Im völligen Gegensatz dazu ähnelt die kosmische Abstoßung dem Verhalten eines Mediums mit Negativ Druck. Wenn sich ein solches Medium ausdehnt, nimmt seine Energie nicht ab, sondern zu. Genau das geschah während der Inflationsperiode, als die kosmische Abstoßung dazu führte, dass sich das Universum schneller ausdehnte. In diesem Zeitraum nahm die Gesamtenergie des Vakuums immer weiter zu, bis sie am Ende der Inflationsperiode einen enormen Wert erreichte. Nach dem Ende der Inflationsperiode wurde die gesamte gespeicherte Energie in einem riesigen Ausbruch freigesetzt, wodurch Wärme und Materie im vollen Ausmaß des Urknalls erzeugt wurden. Von diesem Moment an begann die übliche Expansion mit Überdruck, sodass die Energie wieder abzunehmen begann.

Die Entstehung der Primärenergie ist von einer Art Magie geprägt. Ein Vakuum mit mysteriösem Unterdruck ist offenbar mit absolut unglaublichen Fähigkeiten ausgestattet. Einerseits erzeugt es eine gigantische Abstoßungskraft, die für eine immer schnellere Expansion sorgt, andererseits erzwingt die Expansion selbst eine Erhöhung der Energie des Vakuums. Das Vakuum ernährt sich im Wesentlichen selbst mit Energie in großen Mengen. Es enthält eine innere Instabilität, die eine kontinuierliche Expansion und unbegrenzte Energieproduktion gewährleistet. Und erst der Quantenzerfall des falschen Vakuums setzt dieser „kosmischen Extravaganz“ eine Grenze.

Vakuum dient in der Natur als magischer, bodenloser Energiekrug. Grundsätzlich gibt es keine Grenze für die Energiemenge, die bei einer inflationären Expansion freigesetzt werden könnte. Diese Aussage markiert eine Revolution im traditionellen Denken mit dem jahrhundertealten „Aus dem Nichts wird nichts geboren“ (dieses Sprichwort stammt mindestens aus der Zeit der Parmenides, also aus dem 5. Jahrhundert v. Chr.). Bis vor Kurzem lag die Idee der Möglichkeit einer „Schöpfung“ aus dem Nichts ausschließlich im Bereich der Religionen. Insbesondere Christen glaubten lange, dass Gott die Welt aus dem Nichts erschuf, doch die Vorstellung von der Möglichkeit der spontanen Entstehung aller Materie und Energie als Ergebnis rein physikalischer Prozesse wurde von Wissenschaftlern vor zehn Jahren als absolut inakzeptabel angesehen.

Wer sich innerlich nicht mit dem Gesamtkonzept der Entstehung von „Etwas“ aus „Nichts“ auseinandersetzen kann, hat die Möglichkeit, die Entstehung von Energie bei der Expansion des Universums aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten. Da die gewöhnliche Schwerkraft anziehend ist, muss, um Teile der Materie voneinander wegzubewegen, Arbeit geleistet werden, um die zwischen diesen Teilen wirkende Schwerkraft zu überwinden. Das bedeutet, dass die Gravitationsenergie des Körpersystems negativ ist; Wenn dem System neue Körper hinzugefügt werden, wird Energie freigesetzt und dadurch wird die Gravitationsenergie „noch negativer“. Wenn wir diese Argumentation auf das Universum im Stadium der Inflation anwenden, dann ist es das Auftreten von Wärme und Materie, das die negative Gravitationsenergie der gebildeten Massen „kompensiert“. In diesem Fall ist die Gesamtenergie des gesamten Universums Null und es entsteht überhaupt keine neue Energie! Eine solche Sicht auf den Prozess der „Erschaffung der Welt“ ist natürlich attraktiv, sollte aber dennoch nicht zu ernst genommen werden, da sich der Status des Energiebegriffs im Verhältnis zur Schwerkraft insgesamt als zweifelhaft erweist.

Alles, was hier über das Vakuum gesagt wird, erinnert sehr an die von Physikern geliebte Geschichte über einen Jungen, der sich, nachdem er in einen Sumpf gefallen war, an seinen eigenen Schnürsenkeln herauszog. Das sich selbst erschaffende Universum erinnert an diesen Jungen – es zieht sich auch an seinen eigenen „Schnürsenkeln“ hoch (dieser Vorgang wird als „Bootstrap“ bezeichnet). Tatsächlich regt das Universum aufgrund seiner eigenen physikalischen Natur die gesamte Energie an, die für die „Erschaffung“ und „Wiederbelebung“ der Materie erforderlich ist, und löst auch die Explosion aus, die sie erzeugt. Dies ist der kosmische Bootstrap; Wir verdanken unsere Existenz seiner erstaunlichen Kraft.

Fortschritte in der Inflationstheorie

Nachdem Guth die bahnbrechende Idee vorgebracht hatte, dass das Universum eine frühe Periode extrem schneller Expansion durchlief, wurde klar, dass ein solches Szenario viele Merkmale der Urknallkosmologie, die zuvor als selbstverständlich angesehen wurden, gut erklären könnte.

In einem der vorherigen Abschnitte sind wir sehr auf Paradoxien gestoßen hochgradig Organisation und Koordination der Primärexplosion. Eines der bemerkenswertesten Beispiele dafür ist die Kraft der Explosion, die sich als genau an die Größe der Schwerkraft des Weltraums „angepasst“ erwies, wodurch die Expansionsrate des Universums in unserer Zeit sehr nahe bei liegt der Grenzwert, der Kompression (Kollaps) und schnelle Expansion trennt. Der entscheidende Test des Inflationsszenarios ist, ob es zu einem Urknall dieser genau definierten Größenordnung kommt. Es stellt sich heraus, dass dies auf die exponentielle Expansion in der Inflationsphase (die am stärksten ist) zurückzuführen ist charakteristische Eigenschaft) stellt die Kraft der Explosion automatisch sicher, dass das Universum seine eigene Schwerkraft überwinden kann. Die Inflation kann genau zu der Expansionsrate führen, die tatsächlich beobachtet wird.

Ein weiteres „großes Mysterium“ betrifft die Homogenität des Universums im großen Maßstab. Es wird auch sofort auf der Grundlage der Inflationstheorie gelöst. Alle anfänglichen Inhomogenitäten in der Struktur des Universums sollten mit einer enormen Vergrößerung seiner Größe vollständig beseitigt werden, so wie die Falten eines entleerten Ballons geglättet werden, wenn er aufgeblasen wird. Und durch eine etwa 10- bis 50-fache Vergrößerung der Raumregionen wird jede anfängliche Störung unbedeutend.

Es wäre jedoch falsch, darüber zu reden voll Homogenität. Um die Entstehung moderner Galaxien und Galaxienhaufen zu ermöglichen, muss die Struktur des frühen Universums eine gewisse „Klumpigkeit“ gehabt haben. Ursprünglich hofften Astronomen, dass die Existenz von Galaxien durch die Ansammlung von Materie unter dem Einfluss der Gravitationskraft nach dem Urknall erklärt werden könnte. Die Gaswolke sollte unter dem Einfluss ihrer eigenen Schwerkraft komprimiert werden und dann in kleinere Fragmente zerfallen, diese wiederum in noch kleinere usw. Möglicherweise war die beim Urknall entstandene Gasverteilung völlig gleichmäßig, aber aufgrund rein zufälliger Prozesse kam es hier und da zu Kondensationen und Verdünnungen. Die Schwerkraft verstärkte diese Schwankungen noch weiter, was zur Entstehung von Kondensationsgebieten und deren Aufnahme zusätzlicher Materie führte. Dann wurden diese Regionen komprimiert und sukzessive zerfallen, und die kleinsten Verdichtungen verwandelten sich in Sterne. Schließlich entstand eine Hierarchie von Strukturen: Sterne wurden zu Gruppen zusammengefasst, diese zu Galaxien und dann zu Galaxienhaufen.

Wenn es im Gas von Anfang an keine Inhomogenitäten gegeben hätte, hätte ein solcher Mechanismus zur Bildung von Galaxien leider in einer Zeit funktioniert, die das Alter des Universums deutlich übersteigt. Tatsache ist, dass die Prozesse der Kondensation und Fragmentierung mit der Expansion des Universums konkurrierten, die mit der Ausbreitung von Gas einherging. In der ursprünglichen Version der Urknalltheorie wurde angenommen, dass die „Samen“ von Galaxien zunächst in der Struktur des Universums an seinem Ursprung existierten. Darüber hinaus mussten diese anfänglichen Inhomogenitäten ganz bestimmte Größen haben: nicht zu klein, sonst hätten sie sich nie gebildet, aber auch nicht zu groß, sonst würden Bereiche mit hoher Dichte einfach zusammenbrechen und sich in riesige Schwarze Löcher verwandeln. Gleichzeitig ist völlig unklar, warum Galaxien genau solche Größen haben bzw. warum genau so viele Galaxien im Cluster enthalten sind.

Das Inflationsszenario liefert eine konsistentere Erklärung der galaktischen Struktur. Die Grundidee ist ganz einfach. Die Inflation ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass der Quantenzustand des Universums ein instabiler Zustand eines falschen Vakuums ist. Schließlich bricht dieser Vakuumzustand zusammen und seine überschüssige Energie wird in Wärme und Materie umgewandelt. In diesem Moment verschwindet die kosmische Abstoßung – und die Inflation hört auf. Allerdings erfolgt der Zerfall des falschen Vakuums nicht im gesamten Raum streng gleichzeitig. Wie bei allen Quantenprozessen schwanken die Zerfallsraten des falschen Vakuums. In einigen Bereichen des Universums erfolgt der Zerfall etwas schneller als in anderen. In diesen Bereichen wird die Inflation früher enden. Dadurch bleiben Inhomogenitäten im Endzustand erhalten. Es ist möglich, dass diese Inhomogenitäten als „Keime“ (Zentren) der Gravitationskompression dienen und letztendlich zur Bildung von Galaxien und ihren Clustern führen könnten. Eine mathematische Modellierung des Fluktuationsmechanismus wurde jedoch nur mit sehr begrenztem Erfolg durchgeführt. In der Regel fällt der Effekt zu groß aus, die berechneten Inhomogenitäten sind zu groß. Zwar waren die verwendeten Modelle zu grob und vielleicht wäre ein subtilerer Ansatz erfolgreicher gewesen. Obwohl die Theorie noch lange nicht vollständig ist, beschreibt sie zumindest die Natur des Mechanismus, der zur Bildung von Galaxien führen könnte, ohne dass besondere Anfangsbedingungen erforderlich sind.

In Guths Version des Inflationsszenarios verwandelt sich das falsche Vakuum zunächst in ein „wahres“ Vakuum oder den Vakuumzustand mit der niedrigsten Energie, den wir mit leerem Raum identifizieren. Die Art dieser Änderung ähnelt einem Phasenübergang (z. B. von gasförmig zu flüssig). In diesem Fall würde es in einem falschen Vakuum zur zufälligen Bildung echter Vakuumblasen kommen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnen und immer größere Bereiche des Weltraums einnehmen würden. Damit das falsche Vakuum lange genug existiert, damit die Inflation ihre „wundersame“ Wirkung entfalten kann, müssen diese beiden Zustände durch eine Energiebarriere getrennt sein, durch die ein „Quantentunneln“ des Systems stattfinden muss, ähnlich wie es bei Elektronen geschieht (siehe). Kap.). Dieses Modell hat jedoch einen gravierenden Nachteil: Die gesamte aus dem falschen Vakuum freigesetzte Energie wird in den Blasenwänden konzentriert und es gibt keinen Mechanismus für ihre Umverteilung in der gesamten Blase. Wenn die Blasen kollidierten und verschmolzen, sammelte sich die Energie schließlich in den zufällig gemischten Schichten an. Infolgedessen würde das Universum sehr starke Inhomogenitäten enthalten, und die gesamte Inflationsarbeit zur Schaffung einer Homogenität im großen Maßstab würde scheitern.

Mit einer weiteren Verbesserung des Inflationsszenarios konnten diese Schwierigkeiten überwunden werden. In der neuen Theorie gibt es keinen Tunneleffekt zwischen zwei Vakuumzuständen; Stattdessen werden die Parameter so gewählt, dass der Zerfall des falschen Vakuums sehr langsam erfolgt und dem Universum somit genügend Zeit zum Aufblasen gegeben wird. Wenn der Zerfall abgeschlossen ist, wird die Energie des falschen Vakuums im gesamten Volumen der „Blase“ freigesetzt, die sich schnell auf 10^27 K erwärmt. Es wird angenommen, dass das gesamte beobachtbare Universum in einer solchen Blase enthalten ist. Auf extrem großen Skalen mag das Universum also extrem unregelmäßig sein, aber die für unsere Beobachtung zugängliche Region (und sogar viel größere Teile des Universums) liegt innerhalb einer völlig homogenen Zone.

Es ist merkwürdig, dass Guth seine Inflationstheorie ursprünglich entwickelte, um ein völlig anderes kosmologisches Problem zu lösen – das Fehlen magnetischer Monopole in der Natur. Wie in Kapitel 9 gezeigt, sagt die Standard-Urknalltheorie voraus, dass in der Primärphase der Entwicklung des Universums Monopole in Hülle und Fülle entstehen sollten. Sie werden möglicherweise von ihren ein- und zweidimensionalen Gegenstücken begleitet – seltsamen Objekten, die einen „String“- und „Blatt“-Charakter haben. Das Problem bestand darin, das Universum von diesen „unerwünschten“ Objekten zu befreien. Die Inflation löst automatisch das Problem der Monopole und anderer ähnlicher Probleme, da die gigantische Ausdehnung des Weltraums ihre Dichte effektiv auf Null reduziert.

Obwohl das Inflationsszenario nur teilweise entwickelt wurde und nur plausibel ist, hat es uns dennoch ermöglicht, eine Reihe von Ideen zu formulieren, die versprechen, das Gesicht der Kosmologie unwiderruflich zu verändern. Jetzt können wir nicht nur eine Erklärung für die Ursache des Urknalls liefern, sondern wir beginnen auch zu verstehen, warum er so „groß“ war und warum er einen solchen Charakter annahm. Wir können nun damit beginnen, uns mit der Frage zu befassen, wie die großräumige Homogenität des Universums und damit einhergehend die beobachteten Inhomogenitäten im kleineren Maßstab (z. B. Galaxien) entstanden sind. Die Urexplosion, bei der das entstand, was wir das Universum nennen, ist von nun an kein Rätsel mehr, das über die Grenzen der physikalischen Wissenschaft hinausgeht.

Ein Universum, das sich selbst erschafft

Und doch bleibt das Rätsel trotz des enormen Erfolgs der Inflationstheorie bei der Erklärung des Ursprungs des Universums bestehen. Wie kam es, dass sich das Universum zunächst in einem Zustand des falschen Vakuums befand? Was geschah vor der Inflation?

Eine konsistente, völlig zufriedenstellende wissenschaftliche Beschreibung des Ursprungs des Universums muss erklären, wie der Raum selbst (genauer gesagt die Raumzeit) entstand, der dann eine Inflation erfuhr. Einige Wissenschaftler sind bereit zuzugeben, dass der Weltraum immer existiert, andere glauben, dass dieses Thema im Allgemeinen den Rahmen des wissenschaftlichen Ansatzes sprengt. Und nur wenige behaupten mehr und sind davon überzeugt, dass es durchaus legitim ist, die Frage aufzuwerfen, wie der Raum im Allgemeinen (und ein falsches Vakuum im Besonderen) durch physikalische Prozesse, die im Prinzip studiert werden kann.

Wie bereits erwähnt, haben wir erst kürzlich den hartnäckigen Glauben in Frage gestellt, dass „nichts von nichts kommt“. Der kosmische Bootstrap steht dem theologischen Konzept der Erschaffung der Welt aus dem Nichts nahe (aus dem Nichts). Zweifellos ist in der Welt um uns herum die Existenz einiger Objekte normalerweise auf die Anwesenheit anderer Objekte zurückzuführen. So entstand die Erde aus dem protosolaren Nebel, der wiederum aus galaktischen Gasen usw. Wenn wir zufällig ein Objekt plötzlich „aus dem Nichts“ auftauchen sehen würden, würden wir es wahrscheinlich als Wunder wahrnehmen; Beispielsweise würden wir uns wundern, wenn wir in einem verschlossenen, leeren Safe plötzlich eine Unmenge an Münzen, Messern oder Süßigkeiten entdecken würden. Im Alltag sind wir es gewohnt zu erkennen, dass alles von irgendwo oder von etwas kommt.

Allerdings ist nicht alles so offensichtlich, wenn es um weniger spezifische Dinge geht. Woraus entsteht zum Beispiel ein Gemälde? Dazu braucht es natürlich Pinsel, Farben und Leinwand, aber das sind nur Werkzeuge. Die Art und Weise, wie das Bild gemalt wird – die Wahl der Form, Farbe, Textur, Komposition – wird nicht mit Pinseln und Farben geboren. Dies ist das Ergebnis der kreativen Fantasie des Künstlers.

Woher kommen Gedanken und Ideen? Gedanken existieren zweifellos wirklich und erfordern offenbar immer die Beteiligung des Gehirns. Das Gehirn sorgt jedoch nur für die Umsetzung von Gedanken und ist nicht deren Ursache. Das Gehirn selbst generiert Gedanken nicht mehr, als beispielsweise ein Computer Berechnungen generiert. Gedanken können durch andere Gedanken verursacht werden, dies offenbart jedoch nicht die Natur des Gedankens selbst. Manche Gedanken können durch Empfindungen entstehen; Das Gedächtnis bringt auch Gedanken hervor. Die meisten Künstler betrachten ihre Arbeit jedoch als Ergebnis unerwartet Inspiration. Wenn dies tatsächlich der Fall ist, dann ist die Entstehung eines Gemäldes – oder zumindest die Geburt seiner Idee – genau ein Beispiel für die Geburt von etwas aus dem Nichts.

Und doch können wir davon ausgehen, dass physische Objekte und sogar das Universum als Ganzes aus dem Nichts entstehen? Diese kühne Hypothese wird beispielsweise in wissenschaftlichen Einrichtungen an der Ostküste der Vereinigten Staaten sehr ernsthaft diskutiert, wo etliche theoretische Physiker und Kosmologiespezialisten einen mathematischen Apparat entwickeln, der helfen würde, die Möglichkeit der Geburt von etwas zu klären Nichts. Zu diesem ausgewählten Kreis gehören Alan Guth vom MIT, Sydney Coleman von der Harvard University, Alex Vilenkin von der Tufts University sowie Ed Tyon und Heinz Pagels aus New York. Sie alle glauben, dass in der einen oder anderen Hinsicht „nichts instabil“ ist und dass das physische Universum spontan „aus dem Nichts erblüht“ ist und nur den Gesetzen der Physik unterliegt. „Solche Ideen sind rein spekulativ“, gibt Guth zu, „aber in gewisser Weise könnten sie richtig sein … Manchmal heißt es, dass es kein kostenloses Mittagessen gibt, aber das Universum ist anscheinend genau so ein „kostenloses Mittagessen“.

In all diesen Hypothesen spielt das Quantenverhalten eine Schlüsselrolle. Wie wir in Kapitel 2 besprochen haben, ist das Hauptmerkmal des Quantenverhaltens der Verlust strenger Ursache-Wirkungs-Beziehungen. In der klassischen Physik folgte die Darstellung der Mechanik einer strikten Einhaltung der Kausalität. Alle Einzelheiten der Bewegung jedes Teilchens waren durch die Bewegungsgesetze streng vorgegeben. Es wurde angenommen, dass die Bewegung kontinuierlich und streng durch die einwirkenden Kräfte bestimmt sei. Die Bewegungsgesetze verkörperten buchstäblich die Beziehung zwischen Ursache und Wirkung. Das Universum wurde als riesiges Uhrwerk betrachtet, dessen Verhalten streng durch das aktuelle Geschehen reguliert wird. Es war der Glaube an eine so umfassende und absolut strenge Kausalität, der Pierre Laplace zu der Argumentation veranlasste, dass ein übermächtiger Rechner im Prinzip auf der Grundlage der Gesetze der Mechanik sowohl die Geschichte als auch das Schicksal des Universums vorhersagen könne. Dieser Ansicht zufolge ist das Universum dazu verdammt, für immer seinem vorgeschriebenen Weg zu folgen.

Die Quantenphysik hat das methodische, aber sterile Laplacesche Schema zerstört. Physiker sind davon überzeugt, dass Materie und ihre Bewegung auf atomarer Ebene unsicher und unvorhersehbar sind. Partikel können sich „seltsam“ verhalten, als würden sie sich streng vorgeschriebenen Bewegungen widersetzen, plötzlich ohne ersichtlichen Grund an den unerwartetsten Orten auftauchen und manchmal „ohne Vorwarnung“ erscheinen und verschwinden.

Die Quantenwelt ist nicht völlig frei von Kausalität, sondern manifestiert sich eher zögerlich und mehrdeutig. Befindet sich beispielsweise ein Atom infolge einer Kollision mit einem anderen Atom in einem angeregten Zustand, kehrt es typischerweise schnell in seinen niedrigsten Energiezustand zurück und emittiert ein Photon. Das Erscheinen eines Photons ist natürlich eine Folge der Tatsache, dass das Atom zuvor in einen angeregten Zustand übergegangen ist. Wir können mit Sicherheit sagen, dass es die Anregung war, die zur Entstehung des Photons führte, und in diesem Sinne bleibt die Beziehung von Ursache und Wirkung bestehen. Der tatsächliche Zeitpunkt, zu dem ein Photon erscheint, ist jedoch unvorhersehbar: Ein Atom kann es jederzeit aussenden. Physiker sind in der Lage, den wahrscheinlichen oder durchschnittlichen Zeitpunkt des Auftretens eines Photons zu berechnen, es ist jedoch unmöglich, im Einzelfall den Zeitpunkt vorherzusagen, zu dem dieses Ereignis eintreten wird. Um eine solche Situation zu charakterisieren, ist es offenbar am besten zu sagen, dass die Anregung eines Atoms nicht so sehr zum Erscheinen eines Photons führt, sondern es vielmehr dazu „drängt“.

Somit ist die Quantenmikrowelt nicht in ein dichtes Netz kausaler Zusammenhänge verstrickt, sondern „horcht“ dennoch auf zahlreiche unaufdringliche Befehle und Vorschläge. Im alten Newtonschen Schema schien die Kraft das Objekt mit dem unangefochtenen Befehl anzusprechen: „Bewegen!“ In der Quantenphysik ist die Beziehung zwischen Kraft und Objekt eher eine Einladung als ein Befehl.

Warum halten wir die Idee der plötzlichen Geburt eines Objekts „aus dem Nichts“ im Allgemeinen für so inakzeptabel? Was lässt uns über Wunder und übernatürliche Phänomene nachdenken? Vielleicht liegt der springende Punkt nur in der Ungewöhnlichkeit solcher Ereignisse: Im Alltag begegnen wir nie ohne Grund dem Erscheinen von Gegenständen. Wenn zum Beispiel ein Zauberer ein Kaninchen aus dem Hut zaubert, wissen wir, dass wir getäuscht werden.

Angenommen, wir leben tatsächlich in einer Welt, in der von Zeit zu Zeit Objekte scheinbar „aus dem Nichts“ auftauchen, ohne Grund und auf völlig unvorhersehbare Weise. Wenn wir uns an solche Phänomene gewöhnt haben, werden wir nicht mehr von ihnen überrascht sein. Eine Spontangeburt würde als eine Eigenart der Natur wahrgenommen werden. Vielleicht müssten wir in einer solchen Welt unsere Leichtgläubigkeit nicht mehr anstrengen, um uns das plötzliche Auftauchen des gesamten physischen Universums aus dem Nichts vorzustellen.

Diese imaginäre Welt unterscheidet sich im Wesentlichen nicht so sehr von der realen. Wenn wir das Verhalten von Atomen mit Hilfe unserer Sinne direkt wahrnehmen könnten (und nicht durch die Vermittlung spezieller Instrumente), müssten wir oft das Erscheinen und Verschwinden von Objekten ohne klar definierte Gründe beobachten.

Das der „Geburt aus dem Nichts“ am nächsten kommende Phänomen tritt in einem ausreichend starken elektrischen Feld auf. Bei einem kritischen Wert der Feldstärke beginnen Elektronen und Positronen völlig zufällig „aus dem Nichts“ aufzutauchen. Berechnungen zeigen, dass die elektrische Feldstärke nahe der Oberfläche des Urankerns ziemlich nahe an der Grenze liegt, ab der dieser Effekt auftritt. Gäbe es Atomkerne mit 200 Protonen (im Urankern sind es 92), dann würde es zu einer spontanen Bildung von Elektronen und Positronen kommen. Leider scheint ein Kern mit so vielen Protonen extrem instabil zu werden, aber das ist nicht ganz sicher.

Die spontane Bildung von Elektronen und Positronen in einem starken elektrischen Feld kann als eine besondere Art von Radioaktivität betrachtet werden, wenn der Zerfall im leeren Raum, einem Vakuum, stattfindet. Wir haben bereits über den Übergang von einem Vakuumzustand in einen anderen als Folge des Zerfalls gesprochen. In diesem Fall bricht das Vakuum in einen Zustand zusammen, in dem Partikel vorhanden sind.

Obwohl der durch ein elektrisches Feld verursachte Zerfall des Weltraums schwer zu verstehen ist, könnte ein ähnlicher Prozess unter dem Einfluss der Schwerkraft durchaus in der Natur ablaufen. Nahe der Oberfläche von Schwarzen Löchern ist die Schwerkraft so stark, dass es im Vakuum ständig von entstehenden Teilchen wimmelt. Dies ist die berühmte Strahlung von Schwarzen Löchern, entdeckt von Stephen Hawking. Letztendlich ist es die Schwerkraft, die für die Entstehung dieser Strahlung verantwortlich ist, aber man kann nicht sagen, dass dies „im alten Newtonschen Sinne“ geschieht: Es kann nicht gesagt werden, dass ein bestimmtes Teilchen zu der einen oder anderen Zeit an einem bestimmten Ort erscheinen sollte als Folge der Einwirkung von Gravitationskräften. Da die Schwerkraft nur eine Krümmung der Raumzeit ist, können wir auf jeden Fall sagen, dass die Raumzeit die Geburt der Materie verursacht.

Das spontane Auftauchen von Materie aus dem leeren Raum wird oft als Geburt „aus dem Nichts“ bezeichnet, was im Geiste der Geburt ähnelt aus dem Nichts in der christlichen Lehre. Für einen Physiker ist der leere Raum jedoch überhaupt nicht „nichts“, sondern ein sehr bedeutender Teil des physischen Universums. Wenn wir dennoch die Frage beantworten wollen, wie das Universum entstanden ist, dann reicht es nicht aus anzunehmen, dass es von Anfang an leeren Raum gab. Es muss erklärt werden, woher dieser Raum stammt. Gedanke an die Geburt Raum selbst Es mag seltsam erscheinen, aber in gewisser Weise geschieht dies ständig überall um uns herum. Die Expansion des Universums ist nichts anderes als das kontinuierliche „Anschwellen“ des Weltraums. Jeden Tag vergrößert sich die für unsere Teleskope zugängliche Fläche des Universums um 10^18 Kubiklichtjahre. Woher kommt dieser Raum? Die Analogie von Gummi ist hier nützlich. Zieht man das elastische Gummiband heraus, „wird es größer“. Der Weltraum ähnelt insofern einer Superelastizität, als er sich, soweit wir wissen, unbegrenzt ausdehnen kann, ohne zu brechen.

Die Dehnung und Krümmung des Raumes ähnelt der Verformung eines elastischen Körpers, da die „Bewegung“ des Raumes nach den Gesetzen der Mechanik genauso erfolgt wie die Bewegung gewöhnlicher Materie. In diesem Fall sind dies die Gesetze der Schwerkraft. Die Quantentheorie ist gleichermaßen auf Materie, Raum und Zeit anwendbar. In früheren Kapiteln haben wir gesagt, dass die Quantengravitation als notwendiger Schritt auf der Suche nach der Supermacht angesehen wird. Dies eröffnet eine interessante Möglichkeit; Wenn nach der Quantentheorie Materieteilchen „aus dem Nichts“ entstehen können, beschreibt sie dann in Bezug auf die Schwerkraft nicht die Entstehung „aus dem Nichts“ des Raums? Wenn dies geschieht, ist dann nicht die Geburt des Universums vor 18 Milliarden Jahren ein Beispiel für einen solchen Prozess?

Gratis Mittagessen?

Die Hauptidee der Quantenkosmologie ist die Anwendung der Quantentheorie auf das Universum als Ganzes: auf Raumzeit und Materie; Theoretiker nehmen diese Idee besonders ernst. Auf den ersten Blick besteht hier ein Widerspruch: Die Quantenphysik befasst sich mit den kleinsten Systemen, während sich die Kosmologie mit den größten befasst. Allerdings war das Universum einst auch auf sehr kleine Dimensionen beschränkt und daher waren Quanteneffekte damals äußerst wichtig. Die Berechnungsergebnisse deuten darauf hin, dass Quantengesetze in der GUT-Ära (10^-32 s) berücksichtigt werden sollten und in der Planck-Ära (10^-43 s) wahrscheinlich eine entscheidende Rolle spielen sollten. Nach Ansicht einiger Theoretiker (z. B. Vilenkin) gab es zwischen diesen beiden Epochen einen Zeitpunkt, in dem das Universum entstand. Laut Sidney Coleman haben wir einen Quantensprung vom Nichts zur Zeit gemacht. Offenbar ist die Raumzeit ein Relikt dieser Ära. Den Quantensprung, von dem Coleman spricht, kann man sich als eine Art „Tunnelprozess“ vorstellen. Wir haben festgestellt, dass in der ursprünglichen Version der Inflationstheorie angenommen wurde, dass der Zustand des falschen Vakuums durch die Energiebarriere in den Zustand des wahren Vakuums tunneln sollte. Im Falle der spontanen Entstehung des Quantenuniversums „aus dem Nichts“ stößt unsere Intuition jedoch an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit. Ein Ende des Tunnels stellt das physische Universum in Raum und Zeit dar, das durch Quantentunneln „aus dem Nichts“ dorthin gelangt. Daher repräsentiert das andere Ende des Tunnels genau dieses Nichts! Vielleicht wäre es besser zu sagen, dass der Tunnel nur ein Ende hat und das andere einfach „nicht existiert“.

Die Hauptschwierigkeit dieser Versuche, den Ursprung des Universums zu erklären, besteht darin, den Prozess seiner Geburt aus einem Zustand des falschen Vakuums zu beschreiben. Wenn sich die neu geschaffene Raumzeit in einem Zustand echten Vakuums befände, könnte es niemals zu einer Inflation kommen. Der Urknall würde auf einen schwachen Spritzer reduziert und die Raumzeit würde einen Moment später wieder aufhören zu existieren – sie würde durch genau die Quantenprozesse zerstört, aufgrund derer sie ursprünglich entstanden ist. Hätte sich das Universum nicht in einem Zustand des falschen Vakuums befunden, wäre es nie in den kosmischen Bootstrap verwickelt gewesen und hätte seine illusorische Existenz nicht verwirklicht. Möglicherweise ist der Zustand des falschen Vakuums aufgrund seiner charakteristischen extremen Bedingungen vorzuziehen. Wenn das Universum beispielsweise mit einer ausreichend hohen Anfangstemperatur entstand und dann abkühlte, könnte es sogar in einem falschen Vakuum „auf Grund laufen“, doch viele technische Fragen dieser Art bleiben bisher ungelöst.

Aber was auch immer die Realität dieser grundlegenden Fragen sein mag, das Universum muss auf die eine oder andere Weise entstehen, und die Quantenphysik ist der einzige Zweig der Wissenschaft, in dem es sinnvoll ist, von einem Ereignis zu sprechen, das ohne offensichtliche Ursache auftritt. Wenn wir über Raumzeit sprechen, dann macht es auf jeden Fall keinen Sinn, über Kausalität im üblichen Sinne zu sprechen. Typischerweise ist das Konzept der Kausalität eng mit dem Konzept der Zeit verbunden, und daher müssen alle Überlegungen zu den Prozessen der Entstehung von Zeit oder ihrer „Entstehung aus der Nichtexistenz“ auf einer umfassenderen Vorstellung von Kausalität basieren.

Wenn der Raum wirklich zehndimensional ist, dann geht die Theorie davon aus, dass in einem sehr frühen Stadium alle zehn Dimensionen ziemlich gleich sind. Es ist attraktiv, das Phänomen der Inflation mit der spontanen Verdichtung (Faltung) von sieben der zehn Dimensionen verbinden zu können. Nach diesem Szenario ist die „treibende Kraft“ der Inflation ein Nebenprodukt von Wechselwirkungen, die sich in zusätzlichen Raumdimensionen manifestieren. Darüber hinaus könnte sich der zehndimensionale Raum auf natürliche Weise so entwickeln, dass sich während der Inflation drei Raumdimensionen auf Kosten der sieben anderen stark ausdehnen, die im Gegenteil schrumpfen und unsichtbar werden? Dadurch wird die Quantenmikroblase des zehndimensionalen Raums komprimiert und dadurch drei Dimensionen aufgeblasen, wodurch das Universum entsteht: Die übrigen sieben Dimensionen bleiben im Mikrokosmos gefangen, von wo aus sie sich nur indirekt manifestieren – in Form von Wechselwirkungen. Diese Theorie erscheint sehr attraktiv.

Obwohl Theoretiker noch viel Arbeit vor sich haben, um die Natur des sehr frühen Universums zu erforschen, ist es bereits möglich, einen allgemeinen Überblick über die Ereignisse zu geben, die dazu führten, dass das Universum die Form annahm, die wir heute sehen. Ganz am Anfang entstand das Universum spontan „aus dem Nichts“. Dank der Fähigkeit der Quantenenergie, als eine Art Enzym zu wirken, könnten sich Blasen im leeren Raum immer schneller aufblähen und dank des Bootstrap riesige Energiereserven schaffen. Dieses mit selbst erzeugter Energie gefüllte falsche Vakuum erwies sich als instabil und begann sich aufzulösen, wobei Energie in Form von Wärme freigesetzt wurde, sodass jede Blase mit feuerspeiender Materie (Feuerball) gefüllt war. Das Aufblasen der Blasen hörte auf, aber der Urknall begann. Auf der „Uhr“ des Universums waren es zu diesem Zeitpunkt 10^-32 s.

Aus einem solchen Feuerball entstanden alle Materie und alle physischen Objekte. Als das Weltraummaterial abkühlte, durchlief es aufeinanderfolgende Phasenübergänge. Mit jedem Übergang wurden immer mehr unterschiedliche Strukturen aus dem primären formlosen Material „eingefroren“. Nacheinander wurden die Interaktionen voneinander getrennt. Schritt für Schritt die Objekte, die wir jetzt aufrufen subatomare Partikel, die ihnen heute innewohnenden Merkmale erworben. Als die Zusammensetzung der „kosmischen Suppe“ immer komplexer wurde, wuchsen aus großräumigen Unregelmäßigkeiten, Überbleibseln aus der Zeit der Inflation, Galaxien. Im Zuge der weiteren Strukturbildung und Trennung verschiedener Materiearten nahm das Universum zunehmend vertraute Formen an; Das heiße Plasma verdichtete sich zu Atomen und bildete Sterne, Planeten und schließlich Leben. Auf diese Weise „verwirklichte“ sich das Universum.

Materie, Energie, Raum, Zeit, Wechselwirkungen, Felder, Ordnung und Struktur - Alle Diese der „Preisliste des Schöpfers“ entlehnten Konzepte dienen als integrale Merkmale des Universums. Die neue Physik eröffnet die verlockende Möglichkeit einer wissenschaftlichen Erklärung für den Ursprung all dieser Dinge. Wir müssen sie nicht mehr von Anfang an gezielt „manuell“ eingeben. Wir können sehen, wie alle grundlegenden Eigenschaften der physischen Welt entstehen können automatisch als Konsequenzen der Gesetze der Physik, ohne dass die Existenz hochspezifischer Anfangsbedingungen vorausgesetzt werden muss. Die neue Kosmologie behauptet, dass der Ausgangszustand des Kosmos keine Rolle spielt, da alle Informationen darüber während der Inflation gelöscht wurden. Das Universum, das wir beobachten, trägt nur die Abdrücke jener physikalischen Prozesse, die seit Beginn der Inflation stattgefunden haben.

Seit Tausenden von Jahren glaubt die Menschheit, dass „aus dem Nichts nichts geboren werden kann“. Heute können wir sagen, dass alles aus dem Nichts kam. Für das Universum muss man nicht „bezahlen“ – es ist absolut ein „kostenloses Mittagessen“.

Astronomen verwenden den Begriff „Urknall“ in zwei miteinander verbundenen Bedeutungen. Einerseits bezieht sich dieser Begriff auf das Ereignis selbst, das vor etwa 15 Milliarden Jahren die Geburt des Universums markierte; andererseits das gesamte Szenario seiner Entwicklung mit anschließender Erweiterung und Abkühlung.

Das Konzept des Urknalls entstand mit der Entdeckung des Hubble-Gesetzes in den 1920er Jahren. Dieses Gesetz beschreibt in einer einfachen Formel die Beobachtungen, dass sich das sichtbare Universum ausdehnt und Galaxien sich voneinander entfernen. Es ist daher nicht schwer, den Film im Geiste zurückzuspulen und sich vorzustellen, dass sich das Universum im ersten Moment, vor Milliarden von Jahren, in einem superdichten Zustand befand. Dieses Bild der Dynamik der Entwicklung des Universums wird durch zwei wichtige Tatsachen bestätigt.

Kosmischer Mikrowellenhintergrund

1964 entdeckten die amerikanischen Physiker Arno Penzias und Robert Wilson, dass das Universum mit elektromagnetischer Strahlung im Mikrowellenfrequenzbereich gefüllt ist. Nachfolgende Messungen zeigten, dass es sich hierbei um charakteristische klassische Schwarzkörperstrahlung handelt, charakteristisch für Objekte mit einer Temperatur von etwa -270 °C (3 K), also nur drei Grad über dem absoluten Nullpunkt.

Eine einfache Analogie hilft Ihnen bei der Interpretation dieses Ergebnisses. Stellen Sie sich vor, Sie sitzen am Kamin und schauen auf die Kohlen. Während das Feuer hell brennt, erscheinen die Kohlen gelb. Wenn die Flamme erlischt, verfärben sich die Kohlen zunächst orange und dann dunkelrot. Wenn das Feuer fast erloschen ist, geben die Kohlen keine sichtbare Strahlung mehr ab. Wenn Sie jedoch Ihre Hand in ihre Nähe bringen, spüren Sie die Hitze, was bedeutet, dass die Kohlen weiterhin Energie abgeben, jedoch im Infrarotfrequenzbereich. Je kälter das Objekt, desto niedriger sind die Frequenzen, die es aussendet, und desto länger sind die Wellenlängen ( cm. Stefan-Boltzmann-Gesetz). Im Wesentlichen bestimmten Penzias und Wilson die Temperatur der „kosmischen Glut“ des Universums, nachdem diese 15 Milliarden Jahre lang abgekühlt war: Es stellte sich heraus, dass ihre Hintergrundstrahlung im Mikrowellen-Radiofrequenzbereich lag.

Historisch gesehen gab diese Entdeckung die Entscheidung für die kosmologische Theorie des Urknalls vor. Andere Modelle des Universums (zum Beispiel die Theorie eines stationären Universums) ermöglichen es, die Tatsache der Expansion des Universums zu erklären, nicht jedoch das Vorhandensein des kosmischen Mikrowellenhintergrunds.

Fülle an Lichtelementen

Die Urknalltheorie ermöglicht es uns, die Temperatur des frühen Universums und die Häufigkeit von Teilchenkollisionen darin zu bestimmen. Infolgedessen können wir das Verhältnis der Anzahl verschiedener Kerne leichter Elemente im Primärstadium der Entwicklung des Universums berechnen. Durch den Vergleich dieser Vorhersagen mit den tatsächlich beobachteten Verhältnissen leichter Elemente (bereinigt um ihre Produktion in Sternen) finden wir eine beeindruckende Übereinstimmung zwischen Theorie und Beobachtungen. Meiner Meinung nach ist dies die beste Bestätigung der Urknall-Hypothese.

Zusätzlich zu den beiden oben genannten Beweisstücken (Mikrowellenhintergrund und Lichtelementverhältnisse) wurden neuere Arbeiten ( cm. Die inflationäre Phase der Expansion des Universums zeigte, dass die Verschmelzung von Urknall-Kosmologie und moderne Theorie Elementarteilchen lösen viele grundlegende Fragen zur Struktur des Universums. Natürlich bleiben Probleme bestehen: Wir können die eigentliche Ursache des Universums nicht erklären; Es ist uns auch nicht klar, ob zum Zeitpunkt seiner Entstehung die aktuellen physikalischen Gesetze galten. Doch überzeugende Argumente für die Urknalltheorie gibt es heute mehr als genug.

Siehe auch:

Arno Allan Penzias, geb. 1933
Robert Woodrow Wilson, geb. 1936

Arno Allan Penzias (Bild rechts) und Robert Woodrow Wilson (Bild links) sind amerikanische Physiker, die die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung entdeckt haben.

Penzias wurde in München geboren und emigrierte 1940 mit seinen Eltern in die USA. Wilson wurde in Houston (USA) geboren. Beide begannen Anfang der 1960er Jahre bei Bell Laboratories in Holmdale, New Jersey zu arbeiten. Im Jahr 1963 wurde ihnen die Aufgabe übertragen, die Natur des Rauschens im Funkbereich herauszufinden, das die Funkkommunikation stört. Unter Berücksichtigung einer Reihe möglicher Ursachen (einschließlich der Verschmutzung der Antennen durch Taubenkot) kamen sie zu dem Schluss, dass die Quelle des stabilen Hintergrundrauschens außerhalb unserer Galaxie liegt. Mit anderen Worten: Es handelte sich um den kosmischen Strahlungshintergrund, der von theoretischen Astrophysikern wie Robert Dick, Jim Peebles und George Gamov vorhergesagt wurde. Für ihre Entdeckung erhielten Penzias und Wilson 1978 den Nobelpreis für Physik.

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Wir expandieren und kühlen uns immer noch ab. Wir expandieren nur sehr langsam. Und zwar in Milliarden von Jahren. Wenn die Schwerkraft an ihre Grenzen stößt. Das Universum beginnt mit dem umgekehrten Kompressionsprozess. Leider wissen wir nicht, wie es ausgehen wird.

Antwort

Es gibt keinen Zweifel.
Es gibt keinen „Urknall“ und wird es auch nie geben.
http://www.proza.ru/texts/2004/09/17-31.html - Es gab keine große Explosion!!!
http://www.proza.ru/texts/2001/11/14-54.html – Außerhalb der mathematischen Anwendung.
http://www.proza.ru/texts/2006/04/08-05.html – Über den Islam, Außerirdische und mehr.
Und kurz gesagt ist es so. Redshift sagt uns, dass entfernte Objekte vor einiger Zeit kleiner waren als heute. Die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit ist einfach der Grund, warum wir die Änderung der Lichtgeschwindigkeit, die in unserem Land in der Ferne (in der Vergangenheit) stattgefunden hat, nicht beobachten.
Informationen sind spät.
Die subjektive Entfernung entfernter Objekte von uns ist der umgekehrte Prozess der Schwerkraft (subjektive oder, wenn Sie so wollen, relative Annäherung) von Objekten, die in einem synchronisierten System liegen.
Mit freundlichen Grüßen,
Sergej

Antwort

Es besteht kein Zweifel, aber wie könnte es anders sein? Diese Tatsache, die von modernen Physikern erst im 20. Jahrhundert entdeckt wurde, wurde vor vierzehn Jahrhunderten im Koran bezeugt:

„Er [Allah] ist der Erbauer der Himmel und der Erde“ (Sure al-Anam: 101).

Die Urknalltheorie zeigte, dass zunächst alle Objekte im Universum eins waren und dann getrennt wurden. Diese durch die Urknalltheorie begründete Tatsache wurde vor vierzehn Jahrhunderten erneut im Koran beschrieben, als die Menschen noch ein sehr begrenztes Verständnis des Universums hatten:

„Haben diejenigen, die ungläubig sind, nicht gesehen, dass Himmel und Erde vereint waren und Wir sie trennten?“ (Sure 30 der Propheten)

Das bedeutet, dass die gesamte Materie durch den Urknall aus einem einzigen Punkt entstanden ist und durch die Teilung das uns bekannte Universum gebildet hat. Die Expansion des Universums ist einer der wichtigsten Beweise dafür, dass das Universum aus dem Nichts entstanden ist. Obwohl diese Tatsache erst im 20. Jahrhundert von der Wissenschaft entdeckt wurde, informierte uns Allah im Koran, der den Menschen vor 1400 Jahren gesandt wurde, über die Realität:

„Wir sind es, die das Universum (durch unsere schöpferische Kraft) geschaffen haben, und wahrlich, wir sind es, die es ständig erweitern“ (Sure „Die Zerstreuer“, 47).

Der Urknall ist ein klarer Hinweis darauf, dass das Universum aus dem Nichts erschaffen wurde, erschaffen vom Schöpfer, erschaffen von Allah.

Antwort

Aber es gibt keine Expansion des Universums, es ist praktisch statisch, und im Gegenteil, die Galaxien rücken näher zusammen, sonst gäbe es nicht so viele kollidierende Galaxien.

Antwort

Warum haben Sie entschieden, dass Licht etwas Energie verschwendet? (und nicht nur Licht) was überwindet es? Es fliegt in der gleichen geraden Linie wie alles im Universum, im Großen und Ganzen löst es sich nicht alles (wenn wir versuchen, vom Boden aufzustehen), und wenn es einmal in den Weltraum geworfen wird, fällt es ins Nichts. (Ich bin ein Anhänger von die Theorie, dass das Universum aufgeblasen ist und sich nicht ausdehnt, was höchstwahrscheinlich bedeutet, dass es möglicherweise andere Kräfte gibt, die alles dazu zwingen, ohne Kosten zu fliegen – erinnern Sie sich an die zweite Serie der Spionagekinder, als sie das Fliegen bereits satt hatten , und sie haben sich dabei sogar ausgeruht. Ich übertreibe, aber ich meine etwas Ähnliches.) . Obwohl ich früher auch geglaubt habe, dass alles, etwas irgendwohin fliegt, etwas überwindet, was bedeutet, dass es Energie verliert, aber die Lebenserfahrung zeigt, dass wir durch das Verlieren manchmal viel mehr gewinnen. Vielleicht ist das ein Paradoxon in der Physik? Indem wir die Entropie erhöhen, organisieren wir sie und erhöhen sie erneut, aber auf einer anderen Ebene?!
PS: Es ist ratsam, bei der Antwort auf Soap einen Link zu dieser Seite anzugeben. Ich war schon lange nicht mehr hier und hatte Schwierigkeiten, eine Antwort zu finden!

Antwort

Aber eines verstehe ich nicht. Ich hoffe auf jemandes Aufklärung.
Es wird argumentiert, dass das Schicksal des Universums von der Dichte des interstellaren Gases abhängt. Wenn das Gas dicht genug ist, werden die Sterne und Galaxien früher oder später aufhören, sich voneinander zu entfernen und beginnen, näher zusammenzurücken.
Aber auch Gas ist Teil des Universums.
Es entstand in den Flammen des Urknalls, wie alles, was existiert.
Wie können Sterne Reibung erfahren, wenn sie durch Gas strömen, das sich in die gleiche Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie sie selbst bewegt?
Es stellt sich heraus, dass das Universum auf jeden Fall zur ewigen Expansion verdammt ist?
Wenn in diesen Prozess kein unvorhersehbarer Faktor eingreift – zum Beispiel eine Person?

Antwort

Das Universum begann vor etwa 15 Milliarden Jahren als heißer Klumpen superdichter Materie und dehnt sich seitdem aus und kühlt ab.
Ich bin kein Astronom, kein Wissenschaftler, und meine Logik ist recht einfach, sodass ich sie leichter verstehen kann.
Es gibt eine Theorie, dass Schwarze Löcher die Zentren von Galaxien sind.
Allerdings gehe ich aufgrund des oben Gesagten davon aus, dass es möglich ist
Schwarze Löcher sind auch zukünftige Universen. superdichte Materie – ein Schwarzes Loch, das jede Größe haben kann
Diejenigen, die es gelesen haben, werden gebeten, ihre Gedanken an zu senden [email protected]

Antwort

Struktur des Vakuums. Meine Bauernlogik: 1+1=2.

Vor vielen Jahren (20 Milliarden Jahren) war alles wichtig
(alle Elementarteilchen und alle Quarks und ihre Freunde Antiteilchen und Antiquarks,
alle Arten von Wellen: elektromagnetische, Gravitations-, Myonen-, Glionenwellen usw.
- Alles wurde an einem „singulären Punkt“ gesammelt.
Was umgab dann den singulären Punkt?
LEERE IST NICHTS.
Zustimmen. Aber warum reden sie darüber in allgemeinen Phrasen, ohne es zu spezifizieren?
Nicht konkret. Es überrascht mich, warum diese LEERE NICHTS ist.
Niemand schreibt mit einer physikalischen Formel auf?
Schließlich weiß jedes Schulkind, dass LEERE NICHTS IST.
geschrieben durch die Formel T=0K.
* * *
Und eines Tages gab es eine große Explosion.
In welchem ​​Raum ereignete sich diese Explosion?
In welchem ​​Raum breitete sich die Sache mit dem Urknall aus?
Nicht in T=OK? Es ist klar, dass nur in der LEERHEIT NICHTS in Ordnung ist.
* * *

Jetzt glauben sie, dass sich das Universum als absoluter Bezugsrahmen darin befindet
Zustand T = 2,7K (Überreste der Reliktstrahlung des Urknalls).
Aber diese Reliktstudie erweitert sich und wird sich in Zukunft verändern und verkleinern.
Welche Temperatur wird es erreichen?
Nicht T=OK? Wenn wir also sowohl in die Vergangenheit als auch in die Gegenwart und in die Vergangenheit gehen
In Zukunft können wir der LEERE nicht entkommen – NICHTS.
* * *
Jeder weiß, was ein singulärer Punkt ist.
Aber niemand weiß, was LEERE ist – NICHTS, T=0K.
Um dies zu verstehen, müssen Sie die Frage stellen:
Welche geometrischen und physikalischen Parameter können Teilchen bei T=OK haben?
Haben sie Volumen?
Nein. Das bedeutet, dass ihre geometrische Form ein flacher Kreis ist, C/D = 3,14
ABER was machen diese Teilchen?
Nichts. Sie ruhen: (h = 0)
Handelt es sich also wirklich um tote Teilchen? Schließlich ist alles in der Natur in Bewegung.
Um diese Frage zu beantworten, ist es notwendig, die LEERE – NICHTS – klarer zu verstehen.
* * *
Hat diese LEERE – NICHTS – Grenzen?
Nein. LEERE – NICHTS ist LEERE – NICHTS.
Es kennt keine Grenzen. LEERE – NICHTS ist unendlich.
Schreiben wir das mit der Formel auf: T=0K= .
Wie spät ist es dort? Da ist keine Zeit.
Es ist untrennbar mit dem Raum verbunden.
Stoppen.
Aber ein solcher Raum wird von Einstein in SRT beschrieben.
Auch in der SRT hat der Raum eine negative Eigenschaft, und auch dort ist Raum untrennbar mit der Zeit verschmolzen.
Nur in SRT hat dieses LEERE - NICHTS einen anderen Namen:
negativer vierdimensionaler Minkowski-Raum.
Dann beschreibt SRT das Verhalten von Partikeln mit einer Geometrie
Form - ein Kreis in der LEERE - NICHTS T=0K.
* * *
Laut SRT können sich diese Teilchenkreise in zwei Bewegungszuständen befinden:
1) Diese Kreisteilchen können mit der Geschwindigkeit c=1 geradeaus fliegen.
Bei dieser Art der Bewegung werden Teilchenkreise als Lichtquanten (Photonen) bezeichnet.
2) Diese Kreisteilchen können sich um ihren Durchmesser drehen und dann ändern sich ihre Form und physikalischen Parameter gemäß Lorentz-Transformationen.
Bei dieser Art von Bewegung werden die Teilchenkreise Elektronen genannt.
* * *
Aber was ist der Grund für die Bewegung der Teilchenkreise, denn in der LEERE gibt es NICHTS?
Niemand beeinflusst ihren Frieden?
Die Quantentheorie liefert die Antwort auf diese Frage.
1) Die geradlinige Bewegung eines Teilchenkreises hängt vom Planck-Spin (h=1) ab.
2) Die Rotationsbewegung eines Teilchenkreises hängt vom Spin ab
Goudsmit-Uhlenbeck (ħ = h / 2pi).
* * *
Seltsame Teilchen umgeben den „singulären Punkt“.
Diese Kreispartikel können in drei Zuständen vorliegen:
1) h = 0,
2) h = 1,
3) ħ = h / 2pi.
und treffen ihre eigenen Entscheidungen darüber, welche Maßnahmen ergriffen werden sollen.
Nur Teilchen, die über ein eigenes Bewusstsein verfügen, können auf diese Weise handeln.
Dieses Bewusstsein kann nicht eingefroren werden, es entwickelt sich.
Die Entwicklung dieses Bewusstseins geht „vom vagen Wunsch zum klaren Gedanken“.

Antwort

Dieses Gerinnsel hat die Größe und Lebensdauer eines Quarks. Moderne Vorstellungen gehen davon aus, dass das Universum 10 in 100 Jahren lebt und ein Quark 10 bis 23 Sekunden lebt. Die Lebensdauer ihres Quarks und unseres Universums ist also gleich und die Masse dieses Quarks ist gleich gleich der Masse des Universums. Wenn sie also einen solchen Quark haben, was sollte das dann ihr Stern sein und welche Energie er hat? Wir müssen alles analog betrachten. Es gibt etwas, wo es viele solcher Quarks gibt und sie zerbrechen raus und etwas schlagen. Die alte Lehre besagt, dass der Allmächtige 950 Mal Universen erschaffen und zerstört hat, so wie ein Schmied einen Amboss schlägt und Funken fliegen. Und als ich unseres sah, in dem wir leben, sagte ich, das sei gut, ich frage das Forum, das ich respektiere darüber nachzudenken

Antwort

Liebe Wissenschaftler. Die Frage, was vor dem Urknall geschah, beschäftigt mich schrecklich. SIE SAGEN, DASS ES ÜBERHAUPT NICHTS GAB. WIE MAN NICHTS VERSTEHT UND WO DIESES NICHTS ENDETE. Ich bitte dich, mich wenigstens der Wahrheit näher zu bringen (die irgendwo ist)

Antwort

Diese Welt hat bestimmte Eigenschaften. Eine dieser Eigenschaften wird von einem Menschen SUBJEKTIV als Zeitablauf empfunden. Genauer gesagt wird diese Eigenschaft in der Sprache der Mathematik beschrieben – und diese Beschreibung stimmt nicht vollständig mit den alltäglichen Vorstellungen eines Menschen über Zeit überein. Genauer gesagt, es stimmt praktisch mit den normalen Lebensbedingungen überein, aber solche Bedingungen sind möglich, wenn der Unterschied spürbar wird. Insbesondere sind die Bedingungen des Urknalls gerade so, dass das alltägliche Zeitkonzept in ihnen nicht funktioniert.

Das heißt, die Frage „Was geschah vor dem Urknall?“ ist aus dem gleichen Grund falsch wie die Frage „Was liegt nördlich des Nordpols?“

Antwort

Hören Sie, Sie sind ein kluger Junge. Ich sollte mich mit dir anfreunden. Außerdem interessiere ich mich für Astronomie und bin auch besessen vom Urknall. WISSENSCHAFTLER SAGEN, DASS ES VOR DEM URKNALL NICHTS GAB. WAS IST DIESES NICHTS UND WO SIND SEINE GRENZEN?

Antwort

Vielleicht steckt im Namen selbst viel Obszönität, daher allerlei Klatsch? Sie nannten es sehr schlecht „Explosion“, also verstehen sie es als eine Explosion, aber wahrscheinlich nicht als eine ganz gewöhnliche Explosion? Viele, sogar sehr angesehene Autoren, beginnen einfach auf bäuerliche Art und Weise von einer Explosion zu sprechen, und das ist nicht gut. Wir sollten ein wissenschaftliches Symposium veranstalten und eine Umbenennung vorschlagen, zum Beispiel „Transsingulärer Übergang der Materie“, dann wird vielleicht weniger über dieses offensichtliche Phänomen geredet ;))

Antwort

Das interessiert mich...
1) „Das Universum entstand vor etwa 15 Milliarden Jahren in Form eines heißen Klumpens superdichter Materie“ – sagen wir mal. Warum ist die Geometrie unseres Universums nahezu flach (euklidisch)? Wenn Materie superdicht ist, muss zumindest die Oberfläche kugelförmig sein.
2) Die Existenz des Ursprungs der Zeit ist gleichbedeutend mit ihrer Heterogenität. Dies ist meines Wissens nach nicht bestätigt. Warum?
3) Wenn wir von einem zyklischen Prozess ausgehen – Expansion – Kompression – Bildung eines Schwarzen Lochs – Explosion – … Ich habe eine Frage zum Schwarzen Loch. (Wahrscheinlich etwas abseits des Themas). Offensichtlich ist die Materie darin auf einen Punkt komprimiert (Singularität), und die Kompressionskräfte – Schwerkraft – erreichen Unendlichkeit => die Kompressionsgeschwindigkeit (der Oberfläche) tendiert zur Lichtgeschwindigkeit => in unserer Raumzeit erfolgt die Bildung eines solchen Objekts ist unmöglich... Wann wird es explodieren?

Antwort

Das Wort „Leere“ ist für die exakte Wissenschaft absolut falsch, ebenso wie das Wort „Explosion“. Basierend auf dieser Aussage ist zu beachten, dass alle physikalisches Phänomen müssen verständliche Qualitäten oder Eigenschaften wie Volumen haben. Im Zusammenhang ist zu berücksichtigen, dass alle Prozesse innerhalb der Grenzen dieses Volumens ablaufen und der Einfluss dieser Prozesse bis zu bestimmten Grenzen außerhalb reicht.
Also, - Explosion im Nichts! Universum aus einem Ei! Typische Ausdrücke für die Sensation des 19. Jahrhunderts, die von damaligen Straßenverkäufern von Zeitungen und Zeitschriften gerufen wurden.
Tatsächlich besagt die „Urknall“-Theorie (in einer kompetenten Beschreibung) direkt, dass „das Universum vor etwa 15 Milliarden Jahren begann, sich aus einem heißen Klumpen superdichter Materie auszudehnen“. Wir sprechen überhaupt nicht von einer Explosion oder Leere. Es wurde lediglich eine Hypothese aufgestellt, die derzeit durch eine Analyse der Eigenschaften der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung bestätigt wird. Und sagen wir mal, es heißt „The Big Bang Theory“. Nur ein Phraseologie-Balanceakt, mehr nicht ...
P.S. „Die Natur verabscheut ein Vakuum!“

Antwort

Ich habe ein wenig Verwirrung in meinem Kopf, ich bitte um Hilfe und so ..... Nehmen wir an, dass unser beobachtbares Universum 14,5 Milliarden Jahre alt ist, wenn wir beispielsweise berücksichtigen, dass die arithmetische Durchschnittsgeschwindigkeit der Trennung ( Entfernung) von Galaxien sagen wir 2000 km/s, dann haben sie 14,5 Milliarden Jahre lang eine Distanz zurückgelegt, die dieser Geschwindigkeit entspricht. Wie beobachten sie dann Galaxienhaufen, die 13,5 Milliarden LICHTJAHRE von uns entfernt sind, ein Lichtjahr? entspricht der Entfernung, die Licht in einem Jahr zurücklegt, deren Geschwindigkeit ungefähr fast 300.000 Kilometer pro Sekunde beträgt, aber die Ausdehnung des Universums beträgt beispielsweise nur 2.000 Kilometer pro Sekunde. Wie sind sie dann in einer solchen Entfernung gelandet? mit einer Entfernungsgeschwindigkeit, die etwa 1000-mal geringer ist als die Lichtgeschwindigkeit.
Logischerweise sollte die vom Hypozentrum der Explosion am weitesten entfernte Galaxie bei einer Geschwindigkeit von 2000 Kilometern pro Sekunde 1000-mal weniger entfernt sein (weil die Entfernungsgeschwindigkeit 1000-mal geringer ist) und 14,4 Millionen Lichtjahren entsprechen.
Wo habe ich das nicht verstanden, vielen Dank im Voraus

Antwort

Es sind bereits zwei Jahre vergangen, seit der Artikel von G. Starkman und D. Schwartz „Is the Universe Well Set Up?“ in der Zeitschrift „In the World of Science“, Ausgabe Nr. 11 von 2005, veröffentlicht wurde. Es präsentiert die Ergebnisse von Experimenten mit den Satelliten COBE und WMAP, die eindeutig darauf hinweisen, dass das Universum unendlich ist und es keinen Urknall gab. Wie viel können wir über ihn reden?

Antwort

Diese Singularität ist Unsinn. Schließlich kann niemand beweisen, dass sich physikalische Parameter bei einer Änderung der Schwerkraft nicht ändern. Es ist auch nicht beweisbar, dass sie sich im Laufe der Zeit nicht ändern. Beispielsweise lässt sich folgende Aussage nicht widerlegen: „Die Halbwertszeit des Isotops U-238 war vor siebentausend Jahren halb so lang.“ Wir bauen alle komplexen mathematischen und kosmologischen Strukturen in Echtzeit auf und können weder in die ferne Zukunft noch in die Vergangenheit blicken (das ist unser ganzes Problem). Daher ist unser gesamtes Verständnis des Universums im Prinzip auf ein sehr niedriges Niveau beschränkt, also beispielsweise auf das Niveau der klassischen Mechanik. Die Welt ist unerkennbar und hat daher einen göttlichen Ursprung. Aber niemand weiß, wo dieser Gott ist und wie er aussieht.

Antwort

Eine Frage „quält“ mich schon sehr lange.
Was bedeutet „während es abkühlt“? Ein triviales Beispiel: Ein Kühlkessel gibt einen Teil der Wärme (Energie) an den Außenraum ab.

Die offensichtliche (ist sie offensichtlich?) Antwort ist der äußere Raum. Und was ist dann drin... äh... Leere????.........

Antwort

• zum Thema „Analyse der Eigenschaften der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung“ (vom 12.04.2007 15:08 | Wissenschaftsliebhaber)
  nämlich: Wir sprechen über die spektrale Zusammensetzung des Relikthintergrunds.
  Darüber hinaus entspricht die maximale Dichte (im Spektrum) einer Temperatur von mehreren Grad K (~4, aber ich könnte mich irren). Von hier aus können wir die Zeit ermitteln, in der die Abkühlung stattfand.

  12.02.2009 13:28 | FcuK
  Wo gibt unser Universum Wärme ab?
  - Schauen Sie sich an, was eine Suchmaschine (Yandex, Google) für „Hitzetod des Universums“ zurückgibt (ru.wikipedia.org/wiki/Thermal_death)
  Ein Wasserkocher erwärmt die Umgebung (bzw. einen Raum). Dies ist jedoch ein Beispiel für ein nicht geschlossenes System (Gas oder Strom kommt von außen).
  Die Frage der Geschlossenheit des Universums wurde bereits früher diskutiert. Und soweit ich mich erinnere, kamen wir zu dem Schluss, dass das Universum nicht geschlossen ist. Aber das – vielleicht. zu komplexe „Vereinfachung“, sodass Suchmaschinen „herrschen“.

  03.05.2008 00:53 | ko1111
  Zu Änderungen der Schwerkraft: siehe „Drift von Konstanten“
  Im Allgemeinen ist dies die Sichtweise eines Theisten auf die Probleme des Universums. Aber Glaubensfragen werden von der Wissenschaft (exakte, zum Beispiel Physik) nicht untersucht, weil basierend auf - Fakten und - reproduzierbaren Ergebnissen.

  12.10.2007 14:45 | Phil
  Es gibt Fakten, die sich am besten mit der Urknalltheorie erklären lassen. Es gibt nur noch keine andere, ausreichend „glatte“ Theorie.
  Der Streicherteil hat große Fragen mit der „praktischen Seite“.

  Antwort

Kosmologische Rotverschiebung und die „Pioneer-Anomalie“ sind ein Effekt, der den Verlust darstellt kinetische Energie im Laufe der Zeit, die sich in die Energie von Vakuumschwankungen umwandelt. Dies kann durch einfache Berechnungen leicht überprüft werden. Die anomale Verzögerungskonstante von Raumfahrzeugen beträgt a = (8,74 +- 1,33)E-10 m/s^2, die Hubble-Konstante beträgt (74,2 +- 3,6) km/s pro Megaparsec. Licht breitet sich in 1E14 Sekunden einen Megaparsec aus. Wenn wir die anomale Verzögerung mit dieser Zeit multiplizieren, erhalten wir die Hubble-Konstante:
(8,74 +- 1,33)E-10 m/s^2 x 1E14 s = (87,4 +- 13,3) km/s
Dies deutet darauf hin, dass alle Teilchen, einschließlich Photonen, einer anomalen Verzögerung unterliegen. Da Photonen jedoch Wellen darstellen, die sich immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, nimmt nur die Energie ab, die für Photonen rein kinetisch ist. Eine ähnliche Situation tritt auf, wenn Photonen in einem Gravitationsfeld Energie verlieren (rot werden), während andere möglicherweise ruhende Teilchen abgebremst werden und an Geschwindigkeit verlieren. Daraus folgt, dass die kosmologische Rotverschiebung mithilfe der anomalen Verzögerungskonstante berechnet werden kann, d. h. Statt zwei Konstanten reicht eine. Abnormales Bremsen: V=at, wobei a die Konstante des abnormalen Bremsens und t die Zeit ist. Dementsprechend ist die „Rotverschiebung“ der De-Broglie-Wellen: z=at/v, wobei v die Teilchengeschwindigkeit ist. Da das Prinzip der Welle-Teilchen-Dualität für alle Teilchen gilt, kann die Rotverschiebung von Photonenwellen mit der gleichen Formel berechnet werden: Z=at/c, wobei c die Geschwindigkeit des Photons (Lichts) ist. Beispielsweise hat die gleiche Formel für ein Photon durch die Hubble-Konstante die Form: Z=Ht. (Die Formeln sind Näherungsformeln, d. h. für kleine Änderungen.) Im Weltraum muss der Widerstand berücksichtigt werden, den Vakuumschwankungen bieten können. Dass sie existieren und Druck ausüben können, wurde experimentell bestätigt – der Casimir-Effekt. Bewegte Objekte „stoßen“ an Vakuumschwankungen. Sie lassen Elektronen in Atombahnen „zittern“. Gemäß der Quantenphysik ist das physikalische Vakuum keine Leere und interagiert ständig mit materieller Materie – Lamb-Shift, Casimir-Effekt usw. – die Wechselwirkung stellt eine Kraft dar und kann daher die Bewegung beeinflussen.

Weitere Details unter http://m622.narod.ru/gravity

Antwort

Der Doppler-Effekt kann auch durch die Rotation eines Objekts erklärt werden. Befürworter der Expansion verwenden gerne das Beispiel eines Zuges, der direkt auf den Betrachter zufährt. Wenn der Beobachter leben möchte, wird er beispielsweise den Zug zu seiner Rechten verpassen. Effekt D. wird stattfinden. Was passiert, wenn der Zug in sicherem Abstand von links nach rechts am Beobachter vorbeifährt? Effekt D. wird ebenfalls stattfinden. Was ist, wenn er im Kreis läuft? Dies war übrigens die Meinung in wissenschaftlichen Kreisen. Ziemlich bewiesen. Aber irgendwie stimmte es nicht mit der allgemeinen Meinung überein. Aber es ist der Doppler-Effekt, der sich manifestiert. die Grundlage der Urknalltheorie. Es gibt aber auch Strahlung „von Glut“. Diese Kohlen haben mich erwischt. Es gab eine Explosion! Aber welcher? Es widerspricht irgendwie dem gesunden Menschenverstand, dass eine Explosion der Beginn der Schöpfung sein kann. Und wie konnte das alles passieren – auf der Flucht? Versuchen Sie, unterwegs etwas zu erschaffen. Aber das Ende könnte eine Explosion sein. Warum kommt den Theoretikern nicht der Gedanke, dass sie dieses Ende sehen? Das Ende des vorherigen Universums. Und bereits an einem warmen Ort, auf Kohlen, entstand unser Universum. Übrigens kann es sich ausdehnen und tut es auch, aber nicht mit der Geschwindigkeit einer Explosion. alles wächst, alles bewegt sich, alles dreht sich. Die Explosion am Ende ist übrigens einfacher zu erklären als die Explosion am Anfang. Ein arroganter, kluger Kerl oder sogar eine Gruppe kluger Kerle wird mit Streichhölzern spielen und ... ich schreibe anscheinend nicht umsonst. Diese Seite hat schon lange niemand mehr angeschaut.

Antwort

Der Urknall aus Sicht der Quantenetherdynamik.
Das Stadium der Kompression des Universums – aber noch nicht des Zusammenbruchs. Die immer dichter werdenden konvergierenden Gravitationsströme werden teilweise durch gegenläufige Strukturströme ausgeglichen. Aber ab einer bestimmten Kompressionsstufe stoppen die konvergierenden Ströme die entgegenkommenden divergierenden Ströme vollständig, als ob sie blockiert wären. Das Gleichgewicht ist gestört, es gelten jedoch Erhaltungsgesetze. Und irgendwann bei der Komprimierung wird die eingeschlossene und zunehmend zunehmende Energie der Quantenumgebung freigesetzt. In diesem Fall erhalten die divergierenden Strömungen eine bestimmte Wellenstruktur – es entsteht Materie (ggf. neu). Überreste alter Materie können als Fluktuationszentren im neugeborenen Universum dienen.

Antwort

Wenn es einen Urknall gäbe, dann nicht eine, sondern unendlich viele Explosionen gleichzeitig, denn da das Universum unendlich ist, ist die Masse darin unendlich.
Darüber hinaus sollte es regelmäßig im Unendlichen zu Urknallen kommen, die Galaxien erzeugen. Die Frage ist: Wann wird der nächste Urknall stattfinden?
Wie groß ist der Zeitabstand zwischen Urknallen?

Antwort

Fans der Urknalltheorie über die Entstehung des Universums können zwei einfache Fragen immer noch nicht beantworten:
1.Was meinen sie mit Universum?
Wenn es sich um eine Reihe kosmischer Phänomene handelt, die unserer Beobachtung zur Verfügung stehen, dann handelt es sich überhaupt nicht um ein Universum, sondern eher um eine Megagalaxie.
Wenn dies auch etwas ist, das außerhalb unserer Möglichkeiten der Raumbetrachtung liegt, dann ist diese Theorie nicht mehr gültig.
2. Wenn das Universum durch eine Explosion entstanden ist, muss der Ort dieser Explosion bekannt sein, d. h. der Mittelpunkt des Universums ist der Ausgangspunkt aller Koordinaten.
Der Mittelpunkt des Universums ist noch nicht bekannt, aber den Befürwortern der Theorie fehlt offenbar die Intelligenz, diese Fakten zu vergleichen.

Antwort

• Das Universum besteht aus unendlich vielen Waben. Und die Waben werden auf kritische Größen und Massen komprimiert, und dann auf unendlich viele
  Große Explosionen. Und alles beginnt von neuem, Expansion in Waben, Bildung von Galaxien in Waben, dann deren Auflösung und Kompression auf kritische Massen und
  so endlos. Die Abmessungen der Zellen (Würfel) betragen etwa 100 Megapixel.

  Antwort

  • Das eine widerspricht nicht dem anderen.
    Ich habe nichts gegen Ihre Erklärungen zum Aufbau des Universums.
    Nur sollte „Big Bang“ in Ihrem Fall mit einem kleinen Buchstaben geschrieben werden, und „groß“ ist es überhaupt nicht mehr.

    Wie interagieren Ihrer Meinung nach die Zellen miteinander?

    Antwort

    • Wie alle Massen im Universum aufgrund der Gravitationskräfte. Aber seitdem in Waben
      Sind die Massen gleich, etwa 10 bis 49 kg, dann sind ihre Wechselwirkungen ausgeglichen. Waben sind kubische Zellen, in deren Mitte sich befinden
      maximale Massen - Schwarze Löcher, die nach und nach die gesamte Masse ansammeln
      Zellen erreichen eine kritische Masse und explodieren (kommen aus dem Kollaps heraus) und
      alles ging zuerst.

      Antwort

      Ein Schwarzes Loch kann der Relativitätstheorie zufolge nicht „aus dem Kollaps herauskommen“. Sie müssen also etwas aufgeben, entweder Ihre eigene oder Einsteins Theorie)))
      Ich bin dafür, Einsteins Theorie aufzugeben.

      Antwort

1. Sagen Sie mir, sind die Gesetze der Physik zum Beispiel im Andromeda-Nebel die gleichen wie bei uns?
2. Machen wir ein mentales Experiment. Füllen wir das L-förmige Quarzrohr mit einer Mischung aus Sauerstoff und Wasserstoff im erforderlichen Verhältnis (8:1). Lassen Sie es uns gleichmäßig mit ultraviolettem Licht beleuchten und eine Explosion erzeugen. Geben Sie nun bitte den PUNKT an – das Zentrum der Explosion.

Antwort

• • 1. Das denke ich auch. Was ist dann die Inkonsequenz, über die bestehenden instrumentellen Grenzen hinaus weiterzumachen?
    2. Was ich meine ist, dass wenn es unmöglich ist, einen Punkt anzugeben, das Fehlen einer Explosion nicht folgt.
    Außerdem ist „Bang“ im wörtlichen Sinne überhaupt keine Explosion, sondern „Boom!“ Dies kann nicht nur durch eine Explosion, sondern auch durch verschiedene andere Prozesse verursacht werden.

    Antwort

    • 1. In der Frage und Antwort: „bestehende instrumentelle Grenzen“ sind das, wenn ich Sie richtig verstehe, die Grenzen des sich ständig erweiternden Universums. Dies bedeutet, dass der Raum, der von den „Grenzen“ noch nicht erreicht wurde, noch kein Universum ist, andernfalls verliert der Begriff eines „expandierenden“ Universums an sich seine Bedeutung.
      Das heißt, der Ausdruck „Fortsetzung über die bestehenden instrumentellen Grenzen hinaus“ (des expandierenden Universums) enthält zwei sich gegenseitig ausschließende Konzepte.
      2. Bei Weltraumobjekten ist im Gegensatz zur L-förmigen Röhre alles einfacher:
      Abgesehen von der Tatsache, dass sie alle einer Kugelform ähneln, haben sie auch einen Massenschwerpunkt, der vollständig über das Zentrum des Universums hinausgehen könnte.

      Antwort

      Instrumentelle Grenzen ... Ich glaube, ich verstehe Sie. Sie sind durch die Empfindlichkeit der Instrumente der modernen Wissenschaft begrenzt.
      Dann stellen wir sie uns wie einen aufblasbaren Ballon vor: Mit der Entwicklung der Wissenschaft wird sie immer breiter, aber welche Gründe haben wir nicht einmal zu behaupten, sondern nur anzunehmen, dass sich außerhalb davon das gleiche Bild abspielt?

      Antwort

      • Nun, wir haben die Kristallkugel immer noch nicht erreicht, es gibt Chancen, weiterzumachen :) Selbst wenn sich die Physik über die heutige Sichtbarkeit hinaus ändert, wird es keine scharfe Grenze geben, wir werden im Voraus spüren, dass etwas nicht stimmt, aber bisher gibt es keine So etwas. Wenn dann „dort drüben“ die Sterne keine Photonen aussenden, sondern irgendeinen Mist, dann hätten sie uns bereits erreicht und wir hätten sie beobachtet (wir sind nicht auf 15 Milliarden beschränkt, oder vor wie vielen Jahren?)

        „Alle sind nahezu kugelförmig, haben also immer noch einen Massenschwerpunkt, der vollständig über das Zentrum des Universums hinaus wandern könnte.“
        Und wenn es in _dieser_ Konfiguration zu einer Explosion kommt, wird es keine große sein, sondern nur kleine Supernovae. Die Geometrie des BV ist überhaupt nicht so, aber ich möchte nicht darüber sprechen, was ich mir selbst nicht vorstellen kann. Ich würde lieber etwas anderes sagen: Das Fehlen von BV schafft noch größere Probleme. Sterne und Galaxien entwickeln sich und dieser Prozess ist irreversibel. Wasserstoff wird nicht aus schweren Elementen wiedergeboren und wird nicht in große interstellare Wolken auseinanderfliegen. Und wenn Sie zurückblicken, erhalten Sie auch kein stationäres Bild. Vielleicht ist BV gar nicht so schlimm?

        Antwort

        • Es stellt sich Ihrer Meinung nach heraus, dass nur BW in der Lage ist, Wasserstoff aus schweren Elementen herzustellen? Ist eine „Supernova“ nicht fähig?
          Ich bin nicht gegen das „Instrumentaluniversum“ (ein sehr treffender Ausdruck), ich bin gegen die Gleichsetzung des Instrumentaluniversums und des Universums.
          Wissenschaftler, die das Universum erforschen, haben einen großen Nachteil.
          Tatsache ist, dass unbelebte und lebende Materie einfach sehr unterschiedlich sind, sie existieren sozusagen in unterschiedlichen Welten. Jeder lebende Organismus positioniert sich als Zentrum des Universums, aber andere verstehen, dass dies nicht der Fall ist, dass dies nur eine Illusion des Individuums ist.
          Also: Die Wahrnehmung der materiellen Welt durch lebende Organismen ist eine Illusion.
          (Ich behaupte nicht, dass ich Recht habe, aber wenn Sie ein intelligenter Mensch sind, dann versuchen Sie zumindest, diese Idee zu verstehen)

          Unter diesem Gesichtspunkt ist es schwierig, über die Entwicklung des Universums zu sprechen, da auch die Zeit eine Illusion lebender Organismen ist. Für das Universum existiert keine Zeit.

          All dies widerspricht der BV-Theorie.

          Antwort

          • Schlechter. Und BV ist unfähig. Wenn Sie das Drehbuch lesen, geht es um Energie in den frühen Phasen. Wenn seine Konzentration (Dichte) hoch ist, ganz zu schweigen von Kernen, sind keine Teilchen stabil (dies ist nicht mehr von TBB, dies ist eine Tatsache, die experimentell an Beschleunigern bestätigt wurde). Erst als sie abnahm, traten zunächst Partikel und dann Kerne auf. Im derzeit beobachtbaren Teil des Universums gibt es keine Mechanismen für eine solche Energiekonzentration für die gesamte Materie (oder die überwiegende Mehrheit). Um etwas wiederherzustellen, muss man deutlich mehr „verbrennen“, und Supernova-Explosionen sind Nachverbrennungen, keine Wiederherstellung.
            Und weiter. TBV besteht (wie jede andere physikalische Theorie) nicht aus Worten, sondern aus Formeln. Und in den TBV-Formeln geht es um den gesamten verfügbaren Raum und nicht nur um das beobachtete Stück. Wenn es möglich wäre, uns auf einen Teil zu beschränken, seien Sie versichert, jemand hat bereits einen solchen Zweig abgesteckt (jeder will den Nobelpreis).

            „Jeder lebende Organismus positioniert sich als Zentrum des Universums, aber andere verstehen, dass dem nicht so ist, dass dies nur eine Illusion des Individuums ist.“
            Vorsicht beim Wenden! :) Eine Person kam zu dem gleichen Schluss, dass ihr Koordinatensystem, egal wie schief es aufgrund von Schwerkraft, Beschleunigung oder Rotation sein mag, nicht schlechter ist als das anderer Personen. Und für andere ist es nicht schlimmer als für ihn. Dann leitete er Formeln ab, wie man von einem krummen zu einem schiefen System übergehen kann ...
            „Also: Die Wahrnehmung der materiellen Welt durch lebende Organismen ist eine Illusion.“
            Also: Das ist keine Physik. Das ist Philosophie. Und innerhalb der Philosophie ist dies ein absolut richtiger Gedanke, weil er nicht widerlegt werden kann. Und um zur Physik zurückzukehren, machen Sie das folgende Experiment (Sie können es im Geiste tun): Nehmen Sie einen Hammer und schlagen Sie mit angemessener Kraft auf einen Ihrer Finger. Und versuchen Sie dann, sich selbst davon zu überzeugen, dass alles, was passiert ist, eine reine Illusion ist und Ihnen tatsächlich nichts weh tut. (In der Philosophie funktioniert diese Erfahrung nicht, weil kein einziger Philosoph jemals einen Hammer in die Hand nehmen würde. Und ich habe nichts gegen die Finger anderer Leute.)
            Es mag eine Illusion sein, aber diese Illusion ist nicht irgendeine Art, sie ist nach bestimmten Regeln aufgebaut. Für Philosophen sagen wir Folgendes: In der Illusion des Universums (schließlich ist das Universum auch eine Illusion!) ereignete sich die Illusion des Urknalls, beschrieben durch illusorische Formeln. Etwas lang. Es ist besser, Illusionen aus Klammern zu streichen.

            Antwort

            • „Und noch etwas: TBV besteht (wie jede andere physikalische Theorie) nicht aus Worten, sondern aus Formeln.“
              Wie bei jeder THEORIE sind dies keine Formeln, sondern Worte, stellen Sie sie nicht auf den Kopf.
              „Und die TBV-Formeln nutzen den gesamten verfügbaren Platz aus“
              Wer hat es in bar? Möchten Sie das ganze Gespräch über den Unterschied, wie Sie es treffend ausdrücken, zwischen dem Instrumentaluniversum und dem Universum von vorne beginnen?

              „Ein Mann kam zu dem gleichen Schluss, dass sein Koordinatensystem, egal wie schief es aufgrund von Schwerkraft, Beschleunigung oder Rotation sein mag, nicht schlechter ist als das anderer Individuen. Und andere haben es nicht schlechter als seines. Dann leitete er Formeln ab für den Übergang von einem krummen System zu einem schiefen ...“
              Du hast meinen Standpunkt richtig verstanden)))
              Ähnliche Formeln wurden bereits abgeleitet: Poincarés Hypothese über die Mehrdimensionalität (mehr als 3) des Raumes, die Relativitätstheorie, TBI...

              Experimente an Beschleunigern sind leerer Raum, dessen war ich mir von Anfang an beim Bau des Colliders sicher. Bis Geräte erfunden sind, die die Geschwindigkeit der Gravitationswechselwirkung aufzeichnen können, kann man von ihnen keine besonderen Entdeckungen erwarten.

              Antwort

              • „Wie jede THEORIE sind dies keine Formeln, sondern Worte“
                Wenn Sie meinen, dass Gleichungen nur eine Zusammenfassung verbaler Aussagen sind, dann stimme ich zu. Und wenn Sie sie als kostenlose Ergänzung zu „Wise Thoughts“ betrachten, dann ist dies keine Physik, sondern wieder Philosophie. Also geraten wir in die Kritik am Satz des Pythagoras: Er ist falsch, denn auf dem Bild sind keine Hosen, sondern Shorts zu sehen! (Für die Fortgeschrittenen, die sagen, dass Shorts auch Hosen sind, lassen Sie uns klarstellen: Sie sind schief, kein anständiger Mensch würde sie tragen.)
                „Wer hat Bargeld?“ Wir alle haben. Wählen Sie einen beliebigen Bezugspunkt: Sie möchten die Erde, Sie möchten die Sonne, einen Stern auf 2/3 des anderen Arms der Galaxie, einen beliebigen. Wählen Sie einen beliebigen anderen Punkt aus. Aus den TBB-Gleichungen wird es bis zur Grenze der Anwendbarkeit der Theorie möglich sein, die Position dieses anderen Punktes relativ zur Position des Referenzpunkts zu jedem Zeitpunkt in der Vergangenheit zu ermitteln.
                „Beschleunigerexperimente sind leerer Raum“
                Nun ja, alles auf der Welt ist Blödsinn, außer Wildbienen. Besser noch: Sagen Sie mir, wie ich mit dem Problem der alternden Sterne umgehen soll.

                Antwort

                • Verstehen Sie den Unterschied zwischen Theorie und Recht?
                  Theorie besteht also aus Worten, Gesetz aus Formeln.

                  „Wir alle“ zusammengenommen sind nicht in der Lage, den Raum, der jenseits der Greifbarkeit unserer Instrumente liegt, als Bezugspunkt zu nehmen, noch können wir seinen Standort nach N-Zeiten berechnen.
                  Ich weiß nichts über die Alterung von Sternen, aber ich denke, dass die meisten Antworten auf die Fragen mit der Entdeckung der für die Schwerkraft verantwortlichen Teilchen gegeben werden.

                  Übrigens, da Sie „Wise Thoughts“ besitzen, zeigen Sie mir bitte die Rolle der dunklen (bisher nicht manifestierten) Materie in den TBV-Formeln.))))

                  Antwort

            Die Geschwindigkeit der Gravitationswechselwirkung wurde in den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts von N.A. Kozyrev, einem Professor am Pulkovo-Observatorium, untersucht. Und er zeigte, dass es sich fast augenblicklich ausbreitet und nannte es Zeitströme!!!

            Antwort

            Ich weiß nicht, ob Sie das überraschen wird oder ob Sie es im Voraus wussten, aber in der Werksammlung von N.A. Kozyrev (von der von Ihnen angegebenen Website) gibt es nichts über die Geschwindigkeit der Gravitationswechselwirkung. Es steht weder im 1. Teil „Theoretische Astrophysik“, noch im 2. Teil „Beobachtungsastronomie“, noch nicht einmal im 3. Teil „Kausale Mechanik“. Auch der Begriff „Zeitströme“ kommt nicht vor. So.

            Antwort

        ...Sind experimentelle Daten über die Geschwindigkeit der Schwerkraft bekannt?
        Natürlich sind sie bekannt: Laplace beschäftigte sich im 17. Jahrhundert mit diesem Thema. Er gelangte zu einer Schlussfolgerung über die Geschwindigkeit der Schwerkraft, indem er die damals bekannten Daten über die Bewegung des Mondes und der Planeten analysierte. Die Idee war diese. Die Umlaufbahnen von Mond und Planeten sind nicht kreisförmig: Die Abstände zwischen Mond und Erde sowie zwischen den Planeten und der Sonne ändern sich ständig. Wenn die entsprechenden Änderungen der Gravitationskräfte mit Verzögerungen eintreten würden, würden sich die Umlaufbahnen weiterentwickeln. Aber jahrhundertealte astronomische Beobachtungen deuten darauf hin, dass selbst wenn solche Orbitalentwicklungen stattfinden, ihre Ergebnisse vernachlässigbar sind. Daraus leitete Laplace eine Untergrenze der Schwerkraftgeschwindigkeit ab: Es stellte sich heraus, dass diese Untergrenze 7 (sieben) Größenordnungen größer war als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Wow wirklich?
        Und das war nur der erste Schritt. Moderne technische Mittel sorgen für noch beeindruckendere Ergebnisse! So spricht Van Flandern von einem Experiment, bei dem über einen bestimmten Zeitraum Impulsfolgen von Pulsaren empfangen wurden, die sich an verschiedenen Orten in der Himmelssphäre befanden – und alle diese Daten gemeinsam verarbeitet wurden. Anhand der Verschiebungen der Pulswiederholungsfrequenzen wurde der aktuelle Vektor der Erdgeschwindigkeit bestimmt. Durch die Ableitung dieses Vektors nach der Zeit haben wir den aktuellen Beschleunigungsvektor der Erde erhalten. Es stellte sich heraus, dass die Komponente dieses Vektors aufgrund der Anziehungskraft auf die Sonne nicht auf das Zentrum der momentanen scheinbaren Position der Sonne gerichtet ist, sondern auf das Zentrum ihrer momentanen wahren Position. Licht erfährt eine seitliche Drift (Bradley-Aberration), die Schwerkraft jedoch nicht! Den Ergebnissen dieses Experiments zufolge übersteigt die untere Grenze der Schwerkraftgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum um 11 Größenordnungen.…
        Dies ist ein Fragment von dort:
        http://darislav.com/index.php?option=com_content&view=ar tickle&id=605:tyagotenie&catid=27:2008-08-27-07-26-14 &Itemid=123

        Antwort

Sehr geehrte a_b, Ihr „Sterne und Galaxien entwickeln sich, und dieser Prozess ist irreversibel. Wasserstoff wird nicht aus schweren Elementen wiedergeboren und wird sich nicht in große interstellare Wolken zerstreuen“ – ist das ein Glaube oder eine Aussage? Wenn das Zweite, dann stimmt es nicht, wenn das Erste, dann können Sie zeigen und Sie werden das Gegenteil sehen, wie Wasserstoff aus schweren Elementen wieder entsteht und sich in große interstellare Wolken zerstreut.

Antwort

Nach dem Hubball-Gesetz beträgt die Geschwindigkeit der Galaxien bei einer Entfernung von 12 mpc 1.200 km/s, bei 600 mpc - 60.000 km/s. Wenn wir also davon ausgehen, dass die Entfernung 40.000 mpc beträgt, beträgt die Geschwindigkeit der Galaxien höher als die Lichtgeschwindigkeit, und das ist keine inakzeptable Relativitätstheorie.
Die Idee eines expandierenden Universums führt zu einer Zunahme der Geschwindigkeit expandierender Galaxien proportional zu ihrer Entfernung vom Zentrum der Explosion. Aber wo ist das Zentrum? Wenn wir das Zentrum erkennen, dann muss in einem unendlichen Raum in einer endlichen Zeit etwas Fliegendes immer noch einen endlichen lokalen Bereich einnehmen, und dann ist die Frage, was sich jenseits dieser Grenzen befindet

Antwort

• Sie hätten Recht, wenn die Dinge so wären, wie Sie es sich vorstellen. Sie haben den Galaxien einen ordentlichen Tritt verpasst, und nun fliegen sie in alle Richtungen davon. Das Wort „Explosion“ hat Sie in die Irre geführt. Ersetzen Sie es durch das Wort „Prozess“, dies sollte zum Verständnis beitragen. Großer Prozess. „Unendlich viele“ große (explosiv...) _Prozesse_ sind ein großer Prozess.
  Wie sieht dieser Prozess aus? Stellen wir uns für eine Sekunde vor, dass wir das Universum in bestimmten Abständen mit [unbeweglichen] Luftmolekülen markiert haben. Die Sterne fliegen also nicht pfeifend durch diese Luft, nein, in der unmittelbaren Umgebung jedes einzelnen Sterns ist die Luft praktisch bewegungslos. Aber der Abstand zwischen _jedem_ benachbarten Molekülen nimmt mit der Zeit allmählich zu (derselbe für jedes Paar). Und das ist nicht die Expansion von Gas ins Leere, denn wir haben das gesamte Universum mit Gas gefüllt. Die eigentliche „Basis“, an die unsere Moleküle „genagelt“ sind, wird anschwellen. Bitte beachten Sie, dass es hier nicht nach „Explosion“ riecht!
  Die „Schwellgeschwindigkeit“ zwischen einem benachbarten Molekülpaar sei gleich V. Dann bewegen sie sich nach der Zeit t um eine Distanz V*t auseinander. Und nach einem Molekül wird es sich um 2*V*t bewegen. Diese. seine Fluchtgeschwindigkeit beträgt 2*V. Und ein durch N Teile getrenntes Molekül rennt mit einer Geschwindigkeit von N*V davon. Das. Die Abfluggeschwindigkeit steigt linear mit der Entfernung.
  Aber das Wichtigste ist, dass sich das Bild nicht ändert, wenn wir irgendein anderes Molekül als Ausgangspunkt nehmen, in jede Richtung. Nun, wo ist hier das Zentrum und warum wird es benötigt?
  „Die Relativitätstheorie kann das nicht ertragen“
  Das ist nicht so. Die Relativitätstheorie verbietet überluminale _Wechselwirkungen_. Bewegen Sie den Laser also mit einer Geschwindigkeit von 90 Grad/Sekunde in Richtung des Mondes, und ein „Hase“ rennt mit Überlichtgeschwindigkeit über den Mond (Sie können berechnen, mit welcher Geschwindigkeit). Die Expansion des Universums hingegen erweist sich als eine der Lösungen für Einsteins Gleichungen (bei einem bestimmten Wert der Parameter).

  Antwort

  • Sie haben den Expansionsprozess innerhalb des Universums perfekt beschrieben, nicht jedoch das Universum selbst.
    „Das stimmt nicht. Die Relativitätstheorie verbietet überluminale Wechselwirkungen.“ Die Gravitationswechselwirkung ist um Größenordnungen schneller als die Lichtwechselwirkung ... die Relativitätstheorie ruht.

    Antwort

    • • Wir brauchen keinen Einblick ins Innere.
        Beschreiben Sie, wie sich die Grenzen des Universums verhalten!
        Und ist es unmöglich, das Zentrum anhand ihres Verhaltens zu berechnen? schließlich wurde die Explosionszeit auf diese Weise berechnet.
        Das Lustige ist, dass auf der Grundlage des Doppler-Effekts, der Ausnahmen hat, die nicht einmal als Regel bezeichnet werden können, eine Kette zweifelhafter Schlussfolgerungen aufgebaut wird, die zu Schlussfolgerungen über die Krümmung des Raums führen. Es würde mich nicht wundern, wenn bald von Parallelwelten die Rede wäre.

        Antwort

        • • • • Ich sehe keinen Widerspruch. Das ist so offensichtlich, dass ich nicht weiß, was ich sonst noch klarstellen soll.
                Du denkst wahrscheinlich das Gleiche)))
                Lustig. Auf einen dritten geht es nicht.

                „Wenn Sie den Film rückwärts abspielen, kommen alle _zur gleichen Zeit_ am „Punkt“ an.“
                Es gibt keinen Grund zur Annahme. dass sich Materie, die (von der Wissenschaft) nicht manifestiert wird, genauso verhalten wird.

                Antwort

                • Ein Holunder im Garten ist ein Kerl in Kiew: Das ist kein Widerspruch, es fehlen einfach Glieder in der logischen Kette. Es gibt keine Grenzen - ... - die sichtbare Materie dehnt sich aus, nicht das Universum. Was steckt hinter dem „…“?
                  Lassen Sie mich erklären, ob es Grenzen gibt: Es gibt Grenzen – wir bestimmen die Abstände zu ihnen – wir finden den geometrischen Mittelpunkt – wir berechnen daraus die Ausbreitung.
                  „Es gibt keinen Grund anzunehmen, dass sich (von der Wissenschaft) nicht manifestierte Materie genauso verhalten wird.“
                  Über das Unmanifestierte kann man ja nichts sagen. Und „dunkle Materie“ manifestierte sich als Schwerkraft.
                  PS
                  Bitte informieren Sie uns gleichzeitig über Ausnahmen vom Doppler-Effekt.

                  Antwort

                  • Unterscheidet sich die Ausdehnung des Weltraums von der Ausdehnung im Weltraum?
                    Wie kann sich etwas ausdehnen, das keine Grenzen kennt?
                    Sagen wir „dunkel“ statt „unmanifestiert“ – wird sich die Bedeutung ändern?

                    Ich habe mich über Ausnahmen beim Doppler-Effekt nicht richtig ausgedrückt,
                    bedeutete, dass sich einige Nebel und Galaxien nicht wegbewegen, sondern sich uns nähern (interessanterweise nähern sich diese Nebel in Analogie zum Effekt der Streuung an jedem Punkt im Universum jedem Punkt im Universum). Ich habe versucht, diese Seite zu finden... leider habe ich interessante Neuigkeiten gefunden, die jedoch nichts mit unserem Gespräch zu tun haben - http://grani.ru/Society/Science/m.52747.html

                    Antwort

                    • Tut mir leid, ich werde die Fragen ein wenig umstellen.
                      „Wie kann sich etwas ausdehnen, das keine Grenzen kennt?“
                      Was Grenzen hat, kann sich erweitern, oder? Wunderbar. Lasst uns die Grenzen weiter verschieben, es wird sich nichts ändern, oder? Nun, der letzte Schritt besteht darin, sie ins Unendliche zu bringen. Es gibt keine Grenzen, der Prozess bleibt.
                      „Unterscheidet sich die Expansion des Weltraums von der Expansion im Weltraum?“
                      Ist anders. Stellen Sie sich zwei Perlenketten vor, eine Perle an einer Schnur, die andere an einem Gummiband. Die Ausdehnung im Raum ist die Bewegung von Perlen entlang eines Seils; Eine solche Bewegung der Perle relativ zu der Stelle am Seil, an der sie sich gerade befindet, hat gewisse Konsequenzen. Die Raumausdehnung ist die Dehnung des Gummibandes; jede Perle ruht relativ zu ihrem Punkt auf dem Gummiband.
                      „Sagen wir „dunkel“ statt „unmanifestiert“ – wird sich die Bedeutung ändern?
                      Drastisch. Unmanifest bedeutet, in keiner Weise zu interagieren, was der Nichtexistenz gleichkommt. „Dunkel“ bedeutet, nicht an anderen Wechselwirkungen außer der Gravitation teilzunehmen; Über sie ist sehr wenig bekannt, aber nicht so viel, dass gar nichts passiert. Es verklumpt mit gewöhnlicher Materie, und da es sich noch nicht getrennt hat, ist es im Nachhinein dasselbe.
                      „Einige Nebel und Galaxien entfernen sich nicht, sondern nähern sich uns (interessanterweise nähern sich diese Nebel in Analogie zum Effekt der Streuung an jedem Punkt im Universum jedem Punkt im Universum)“
                      Suchen Sie nach der lokalen Galaxiengruppe. Die Galaxien in der Gruppe nehmen an der Bewegung um den Massenschwerpunkt der Gruppe mit recht ordentlichen Geschwindigkeiten teil und übertreffen die Rezessionsgeschwindigkeit bei so „kleinen“ Entfernungen. Sie nähern sich keinem Punkt im Universum, sondern nur solchen, die in Richtung des Geschwindigkeitsvektors liegen, und auch dann nur bis zu einer bestimmten Entfernung (schließlich ist ihre eigene Geschwindigkeit relativ zum ausgewählten Punkt konstant und die Geschwindigkeit von Der Rückzug nimmt linear mit der Entfernung zum Punkt zu.

                      Antwort

                      • Im letzten Schritt, wenn die Grenzen des Universums ins Unendliche verschoben werden (Grenzenaufgabe), findet ein qualitativer Übergang von der Expansion des Raumes zur Expansion im Raum statt.
                        Dunkle Materie verklumpt nicht mit gewöhnlicher Materie.
                        Bezüglich der lokalen Galaxiengruppe – vielen Dank, ich werde nach Belieben danach suchen, hier gebe ich zu, dass Sie Recht haben.

                        Antwort

                    • „Raumausdehnung ist die Bewegung von Perlen entlang eines Seils; eine solche Bewegung einer Perle relativ zu der Stelle auf dem Seil, an der sie sich gerade befindet, hat bestimmte Konsequenzen. Raumausdehnung ist die Dehnung eines elastischen Bandes; jede Perle ist es.“ in Ruhe relativ zu seinem Punkt auf dem Gummiband.“
                      Bezüglich Seil, Gummiband... Welche Rolle spielen Seile oder Gummibänder im Universum? Wenn Sie sie aus Ihrem Beispiel entfernen (sie nicht real, sondern imaginär machen), wird es keinen Unterschied im Verhalten der Perlen geben.

                      Antwort

Strelijrili:
„Gravitationswechselwirkung ist um Größenordnungen schneller als Licht“
Boom:
„Die Trägheit der Massen würde sich nicht sofort manifestieren“

Irgendwie könnte man sich untereinander einigen. „Größenordnungen“ und „sofort“ sind überhaupt nicht dasselbe. Im kosmischen Maßstab ist die Lichtgeschwindigkeit so hoch wie die einer Schnecke, und der _nächste_ Stern ist 4 Jahre entfernt. Die Magellan-Expedition umsegelte die Welt in drei Jahren.
PS
Es wäre schön, einige Berechnungen oder einen Link zu den Berechnungen zu haben ...

Antwort

Es ist jedoch erwiesen, dass der Prozess vor etwa 15 Milliarden Jahren begann. Was ist passiert
vorher und wann wird es enden?
Die Relativitätstheorie verbietet superluminale Wechselwirkungen – und was
Gravitationswechselwirkungen? Die Trägheit der Massen würde sich nicht sofort bemerkbar machen, sondern erst nach vielen Lichtjahren!!! Geschwindigkeitsbegrenzung einstellen
Das bremst die Entwicklung der Wissenschaft!

Antwort

Grüße an alle! interessiert sich für das Geheimnis des Ursprungs unseres WELT-„Universums“.
Auf diese Frage sagten die antiken Philosophen: „Das Weltuniversum ist wie zwei Schlangen aufgebaut, die sich gegenseitig verschlingen.“
Und diesbezüglich ist die Urknalltheorie nicht ganz wahr.
Mich interessierte auch „was tatsächlich passiert ist, aber es stellte sich heraus, dass es so war und so sein wird ...“
Nach der Analyse der Daten kam ich zu folgendem Schluss: PARADOX; Erstens: Was ist das Universum und was ist der Urknall?
und was meinen wir mit diesen Konzepten?
Und das Paradoxe ist das; Es gab keinen Urknall, aber es gab einen Urknall, und dafür gibt es viele Beweise ...
Vor nicht allzu langer Zeit schrieben die Medien, dass Astronomen vor ein oder zwei Jahren eine gewaltige Blitzexplosion aufgezeichnet hätten
und dies sollte die Geburt einer Galaxie sein, und was eine Galaxie ist, ist ein Miniuniversum.
Gemäß der Stringtheorie wurde berechnet, dass die Form von Universen kugelförmig, spiralförmig oder hantelförmig und in anderen Formen sein kann, was wir in der Form von Galaxien sehen
Dies führt zu einem Urknall und der Geburt des Universums.
Folgt man diesem Weg weiter, ist unsere Milchstraße auch ein Mini-Universum, und vielleicht können wir dieses Wort „Mini“ entfernen.
Denn je nachdem, von wo aus man von der Erde aus blickt, kann die Erde auch ein Mini-Universum sein,
und sogar Kontinente, Meere und einzelne Gebiete...

Antwort

Darüber, wie lange die Expansion des Universums noch andauern wird und was als nächstes kommt.
So wie ich es verstehe, gibt es neben unserem Universum noch viele andere Universen. Während sich jedes Universum ausdehnt, wird es zunehmend gegen andere Universen „gepresst“, wodurch „Kompressionspunkte“ entstehen. Diese Punkte werden anschließend zu Punkten, die dann explodieren und neue Universen entstehen lassen. Und so endlos weiter.

Antwort

• Erlauben Sie mir, liebe Öffentlichkeit, in Ihrer Gemeinschaft an der Diskussion der drängenden Probleme des Universums teilzunehmen. Ich bin froh, dass ich auf diese Seite gestoßen bin und sichergestellt habe, dass ich nicht der Einzige bin, der zu diesem Thema in seinem eigenen Saft schmort. Am meisten beeindruckt mich a-b, strelijrili, Boom – wie einer der Klassiker sagte: „Genossen, ihr seid auf dem richtigen Weg.“ Meiner Meinung nach ist die Hypothese des „Urknalls“ und der Expansion des Universums (dies kann nicht einmal als Theorie bezeichnet werden) unhaltbar und entwickelt sich selbstbewusst zu einer wissenschaftlichen Religion des 3. Jahrtausends. Die Inkonsistenz der Expansion des Universums und infolgedessen „BV“ besteht darin, dass die Tatsache der Rotverschiebung in den Spektren beobachteter Galaxien durch den Doppler-Effekt erklärt wird. Auf welcher Grundlage stellt sich die Frage? Es stellt sich heraus, dass es dafür keinen Grund und keine Beweisgrundlage gibt. Schlussfolgerungen aus der Lösung von Gleichungen können erst dann Fakten sein, wenn sie durch Beobachtungen bestätigt werden, d. h. in Tatsachen verwandelt. Die Expansionshypothese stößt sofort auf ihr Paradoxon: Durch die Beobachtung entfernter Galaxien stellte E. Hubble die Isotropie der Rotverschiebung fest, d.h. seine Unabhängigkeit von der Beobachtungsrichtung, Interpretation des c.s. Der Doppler-Effekt führt dazu, dass sich Galaxien vom Beobachter entfernen, sodass sich der Beobachter an einem „singulären“ Punkt befindet, dem Punkt des „Urknalls“. Und seit wir auf der Erde sind Sonnensystem Die Galaxien der Milchstraße, und wir sind gewöhnliche Teilnehmer an diesem Prozess, könnten sich an jedem anderen Punkt im Universum befinden. Es stellt sich heraus, dass sich der singuläre Punkt im gesamten Universum befindet. Das sprengt bereits den Rahmen gesunder Menschenverstand. Ist es wirklich so schwierig?
  Es ist notwendig, auf die Natur der Tatsache der Rotverschiebung zurückzukommen und eine vernünftige Erklärung der Physik dieses Phänomens zu geben. Und hier gibt es möglicherweise Optionen.

  Ich wollte mich nicht in die Diskussion einmischen, aber … etwas hat mich berührt – jemand hat die Philosophie aufgegriffen, und so … hier ist es:
  1. Es gibt einen Urknall! Genau wie die kleine. Die heute vorgeschlagenen BV-Sequenzen sind äußerst unbegründet. Nicht von der Seite der Mathematik, die nur ein Werkzeug zum Studium der Realität ist und nur ihr Bild „zeichnet“. Und das Recht hat, nur das Bild und nicht die Realität selbst zu erzeugen. Nicht aus der Philosophie, die in den Schrank der Wissenschaft gedrängt wurde. Sie war beleidigt und lacht jetzt, während sie von dort aus zusieht, wie sie versuchen, etwas ohne sie zur Welt zu bringen. Ja, es passieren nur Fehlgeburten – ohne Hebamme. Und ich werde zusehen, bis ich es aushalte. Nun – wenn man alle Kommentare zusammenzählt und durcheinander bringt – stellt sich heraus, dass die BV-Theorie genau das ist. Und alles darin – sogar die Geschwindigkeit des Gravitationseinflusses ist bereits vorhanden. Nun ja, aber natürlich – es gibt eine Graviton, also...
  2. Berücksichtigen Sie das Postulat – die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung hat nichts mit dem BV selbst zu tun. Es bezieht sich ... auf eine weitere Explosion – das, liebe Bürger, ist Philosophie. Und es besteht kein Grund, darüber zu streiten – mit der Philosophie. Dennoch der Älteste – sowohl im Rang als auch in der Erfahrung und im Status.
  3. Sie sollten das Offensichtliche niemals mit der Realität verwechseln. Obwohl hinter jeder Erscheinung immer ein Geist des Realen steckt, ist er auch in der Holographie zunächst präsent natürliches Objekt, und zwar in jedem Film – aber natürlich. Aber auf dem Bildschirm ist nur das Bild. Suchen Sie nach der Bedeutung von BV! Wenn Sie müde werden, dann „Pfoten“ hoch und in Richtung Philosophie. Sie ist nicht schädlich und nicht rachsüchtig – sie wird es ihm zeigen. Auch morgen! Aber „Pfoten“ sind ein Muss – nun ja, es muss eine Entschädigung geben, zumindest moralisch. Und dann – Sie selbst. Es gibt noch jede Menge Kram – genug für alle – zum Durchwühlen.
  4. Es stimmt, einige Dinge müssen gereinigt werden. OTO zum Beispiel. Der „Gehrock“ war staubig und stellenweise von Motten zerkaut. Artefakt? - Ja, niemand ist dagegen. Aber nichts weiter. Ansonsten ähnelt das Fundament der Wissenschaft bereits einer Boutique – „Geschmacksrichtungen“ – Groß- und Einzelhandel, Gluonen von importierten Herstellern, sogar Bestellungen für Bosonen – jetzt, so heißt es, sie sollten sie empfangen.
  5. Nein, Bürger – Die Natur ist sparsam. Und wie ein Parlamentarier einer uns nicht gerade freundlich gesinnten Macht einmal sagte: „Er gönnt sich keinen Luxus mit unnötigen Gründen.“ Und wie viele elementare „Gründe“ gibt es schon? Also – unsere „Antwort an Chamberlain“ – stellt die Philosophie fest, dass ihre Zahl unzählig ist und genau hier rettet die Natur. (Physiker können das natürlich nicht verstehen, aber können sie sich daran erinnern?) Natur ist kein Handel! Dort kommt natürlich keine einzige Boutique mit so vielen davon zurecht, auch wenn sie explodiert.
  Alles wird sich von Anfang an wiederholen. Wie einer der Kommentatoren richtig bemerkte, ist das Dialektik. Und wie Sie wissen, ist es Teil der Philosophie... hm. (Bitte nicht mit Mathematik verwechseln – oh, diese Mathematik.)

  Antwort

  Es gab einen Urknall, aber nicht in der Form, wie man ihn sich vorstellt. Nach der M-Theorie wurde unsere Welt, die als Brane dargestellt wird, um grundlegende Wechselwirkungen zu verbinden, während des Urknalls auf den Kopf gestellt. Um nicht ins Detail zu gehen, möchte ich sagen, dass sich das BV gleichzeitig an jedem Punkt im Raum befand und der Prozess selbst innerhalb der Mikrowelt stattfand.

  Antwort

  Was den Urknall (BB) angeht, gab es meiner Meinung nach überhaupt keinen BB, nur Teilchen des Anfangs. Prototeilchen ohne Masse und Ladung am Anfang wurden verstreut und bildeten einen Unterraum, es gab zwei davon, ein Kreuz und eine Null. Zu sagen, dass es viele von ihnen gab, bedeutet, nichts zu sagen. Und es gab ein Zentrum, in dem sie geboren wurden, und von dem Zentrum kamen Wellen der Quantisierung. Das Teilchen selbst ist etwas, und ein Teil davon ist bereits greifbar. Im Am Ende erscheinen Wasserstoff und andere Elemente. Materie und Schwerkraft erscheinen und Bewegung erscheint, Raum und Zeit erscheinen, Zeit direkt für Materie. Und an jedem Punkt der Ansammlung von Elementen kam es zu einer eigenen großen, das heißt kleinen Explosion, zur Geburt von Sternen, Galaxien usw. usw. Die Kreuze und Nullen selbst existieren in Form einer Art Filter einer Gitterzelle , Materie bewegt sich durch sie, die Biozelle verändert sich, altert. Die Biozelle scheint beim Durchlaufen des Zeitfilters 1.2.3.4.5 herunterzuzählen. usw. und die Zeit zählt X.0.X.0.X. oder 0.1.0.1.0.1.wie Sie möchten. Bei einer starken Kompression der Schwerkraft ist das für sie wie Wellen der Quantisierung und sie werden portioniert, ein Schatten von Masse erscheint. Und die Zeit fließt in solchen Bereichen des Raumes anders. Es ist verwirrt und komprimiert. ZEIT ist nichts anderes als Bewegung im mit Prototeilchen gesättigten Raum, d.h. Wenn man an einem Ort sitzt oder steht, bewegt man sich irgendwie aufgrund der Rotation der Erde um die Achsen der Erde, der Sonne, der Galaxie usw. Es ist ein Fehler zu glauben, dass für einen Stein oder Meteoriten keine Zeit ist, weil sie Sie verändern sich nicht mit der Zeit, sie altern nicht, der Stein liegt still am Ufer und der Meteorit fliegt für immer in schwarzer Stille. Schließlich wird der Meteorit früher oder später etwas treffen, aber Sie heben den Stein auf und werfen ihn hinein das Wasser, sonst fällt es in den Steinbrecher, sonst trifft der Meteorit auch nicht auf den Stein. Jedes Teilchen hat also sein eigenes Schicksal, wenn Sie so wollen. Und im Allgemeinen wird es keinen Zusammenbruch jeglicher Art geben, Atheisten werden nicht warten. In der Zukunft wird sich das Universum abkühlen. Der Wasserstoff in den Sternen wird ausbrennen, die ägyptische Dunkelheit wird kommen, ja, aber! Tic Tac Toe wird nirgendwo verschwinden, weil sie unserer Meinung nach sowieso nicht existieren. Die Quantisierung wird einfach von vorne beginnen. Die Geburt eines neuen Wasserstoffs. Ein neues Universum, es sieht so aus, als würde es aufgrund der Überreste des vorherigen Universums noch größer sein wird auch übernehmen. Ich habe erst gestern darüber nachgedacht und weitere rohe, chaotische Erfindungen gepostet.

  Antwort

  Wie wäre es mit dieser Theorie? Fotografien des Universums und des Gehirns ähneln sich in vielerlei Hinsicht. Was wäre, wenn das Universum das Gehirn von jemandem wäre, auf einem kleinen Teilchen davon leben wir? Dann ist der Urknall sein Ursprung oder seine Geburt, die Expansion des Universums ist das Wachstum seines Körpers, wenn das Wachstum aufhört, wird die Expansion des Universums aufhören, und wenn er anfängt, alt zu werden, wird das Universum anfangen zu schrumpfen. Wenn er stirbt, wird das Universum zu dem Punkt zurückkehren, an dem es begann.
  Ebenso kann es in unserem Gehirn, auf einem Neuron oder seinem Satelliten das gleiche Leben geben wie auf dem Planeten Erde.

  Antwort

  Manchmal werden de Broglie-Wellen als Wahrscheinlichkeitswellen interpretiert, aber Wahrscheinlichkeit ist ein rein mathematisches Konzept und hat nichts mit Beugung und Interferenz zu tun. Nachdem nun allgemein anerkannt ist, dass Vakuum eine der Materieformen ist, die den Zustand des Quantenfeldes mit der niedrigsten Energie repräsentiert, besteht kein Bedarf für solche idealistischen Interpretationen. Nur echte Wellen in einem Medium können Beugung und Interferenz erzeugen, was auch für De-Broglie-Wellen gilt. Gleichzeitig gibt es keine Wellen ohne Energie, da alle Wellen Schwingungen ausbreiten, die das Pumpen einer Energieart in eine andere im Medium selbst und umgekehrt darstellen. Mit diesem physikalischer Vorgang Es kommt immer zu einem Verlust an Wellenenergie (Energiedissipation), die in innere Energie des Mediums umgewandelt wird. Die Ausbreitung von Wellen in einem physikalischen Vakuum stellt keine Ausnahme dar, da Vakuum kein Hohlraum ist; darin treten wie in jedem Medium „thermische“ Schwankungen auf, die als Nullpunktschwingungen des elektromagnetischen Feldes bezeichnet werden. De-Broglie-Wellen (kinetische Energiewellen) verlieren wie alle Wellen mit der Zeit Energie, die sich in die innere Energie des Vakuums (die Energie der Vakuumschwankungen) umwandelt, was als Bremsung von Körpern beobachtet wird – die „Pioneer-Anomalie“. Wirkung.

  Für alle Körper und Teilchen, einschließlich Photonen, wird eine einzigartige Formel für die Dissipation (Verlust) kinetischer Energie während einer Schwingungsperiode der De-Broglie-Welle abgeleitet: W=Hhс/v, wobei H die Hubble-Konstante 2.4E-18 1 ist /s, h ist die Planck-Konstante, c – Lichtgeschwindigkeit, v – Teilchengeschwindigkeit. Wenn beispielsweise ein Teilchen (Körper) mit einem Gewicht von 1 Gramm (m = 0,001 kg) 100 Jahre lang (t = 3155760000 Sekunden) mit einer Geschwindigkeit von 10000 m/s fliegt, dann erzeugt die De-Broglie-Welle 4,76E47 Schwingungen (tmv^). 2/h), dementsprechend beträgt die Dissipation der kinetischen Energie tmv^2/h x hH(s/v) = Hсvtm = 22,7 J. In diesem Fall verringert sich die Geschwindigkeit auf 9997,7 m/s und die „Rotverschiebung“. ” der de Broglie-Welle wird Z = (10000 m/s - 9997,7 m/s) / 10000 m/s = 0,00023 sein. Photonen werden auf ähnliche Weise berechnet, man muss jedoch bedenken, dass der Energieverlust nicht zu einer Geschwindigkeitsänderung führt. Die Formel kann als korrekt angesehen werden, da nur eine Schwingungsperiode berechnet wird. Mithilfe der Hubble-Konstante und einer einzigen Formel ist es nun möglich, nicht nur die Rötung von Photonen, sondern auch die Abbremsung von Raumfahrzeugen zu berechnen – den „Pioneer-Anomalie“-Effekt. In diesem Fall stimmen die Berechnungen vollständig mit den experimentellen Daten überein.
  Und alles ändert sich!!! Die Expansion von Galaxien verlangsamt sich mit einer Beschleunigung von 8,9212 pro 10-14 m/s2. Darüber hinaus verwandelt sich die „Inflationsphase“ in eine „Periode abnormaler Verlangsamung“!!!
  Und die 13 Milliarden Jahre alten Objekte befanden sich zum Zeitpunkt der beobachteten Ereignisse 13 Milliarden Lichtjahre vom aktuellen Standort der Erde entfernt.
  Unter Berücksichtigung der fortschreitenden Verlangsamung und Entfernung der beobachteten Objekte ereignete sich der BV also vor 50 Milliarden Jahren, aber erst vor 14 Milliarden Jahren begann die Entstehung von Sternen und Galaxien.

  Antwort

  Aber es gibt keine Expansion des Universums, es ist praktisch statisch, und im Gegenteil, die Galaxien rücken näher zusammen, sonst wären nicht so viele nahe beieinander liegende oder bereits kollidierende Galaxien beobachtet worden.
  Leider hat Hubble eine voreilige Schlussfolgerung über den Rückgang der Galaxien gezogen. Es gibt keine Streuung; eine Rotverschiebung zeigt nicht die Entfernung von Objekten an, sondern eine Änderung ihrer Eigenschaften während der Zeit, in der das Licht von ihnen uns über so große Entfernungen erreicht. Diese. Aufgrund der endlichen Lichtgeschwindigkeit sehen wir nicht das wirkliche Bild.
  Ich persönlich glaube, dass das Universum unendlich und ewig ist.

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  Bei einem Urknall würden alle Elemente entstehen Periodensystem Dm.Mnd. Die Bedingungen waren mehr als geeignet, sowohl der Druck als auch die Temperatur, aber aus irgendeinem Grund geschah dies nicht. Doch etwas völlig Gegenteiliges geschah: Das gesamte Universum war nur mit Wasserstoffatomen gefüllt, die keinerlei (absolut) Einflüssen ausgesetzt waren. Erst dann interagierte diese Primärmaterie und füllte das Universum mit Licht, Wärme und schwereren Elementen. Das bedeutet, dass die Explosion entweder kalt und ohne Druck war, oder ... die sogenannte Grenze (Membran) des Urknalls ist ein weißes Loch, das bei der Expansion in seinem Inneren immer noch kalten Wasserstoff erzeugt. Und bei der Expansion findet, soweit ich mich erinnere, genau der Abkühlungsprozess statt. Dies erklärt übrigens die Temperatur der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung.

  Antwort

  Bei dieser Theorie gibt es ein Hauptproblem: Niemand kann erklären, warum sie explodierte? Schließlich existiert der Relativitätstheorie zufolge am Singularitätspunkt keine Zeit. Wenn die Zeit nicht existiert, können keine Änderungen stattfinden. Gemäß der Relativitätstheorie ist jeder Singularitätspunkt ABSOLUT statisch. Wenn wir jedoch die bequeme mathematische Methode, Raum und Zeit in einem einzigen Kontinuum zu verbinden, aufgeben und zu einem echten Zeitverständnis zurückkehren, dann passt alles zusammen. Dann „greift“ die Theorie nicht in reale Prozesse ein, die am Punkt der Singularität ablaufen.
  Der Urknall und die beschleunigte Entfernung von Galaxien sind das Ergebnis der Wechselwirkung von Energie (die größtenteils immer noch in Form von Masse vorliegt) und Vakuum im Weltraum. Energie und Vakuum durchdringen sich einfach gegenseitig (vermischen). Zeit ist einfach die Anzahl der Änderungsperioden im zyklischen Referenzsystem, relativ zu denen die Zeit zwischen den Zuständen des gemessenen Systems gemessen wird, und hat in keiner Weise etwas mit dem Raum zu tun. Weil Die Dimensionen des Weltraums sind ziemlich groß und das Vakuum nahm zunächst fast den gesamten Raum ein, und die Energie seines mikroskopischen Teils – der Prozess der Vermischung oder Durchdringung von Energie und Vakuum – erfolgt mit Beschleunigung. Energie wandelt sich allmählich von einem eher dichten Zustand (Typ) – Masse – in viel weniger dichte Typen – elektromagnetisch und kinetisch – um, die sich gleichmäßiger mit dem Vakuum im Raum vermischen. Jedes geschlossene System (das das Universum ist, da in ihm das Energieerhaltungsgesetz beachtet wird) strebt immer danach, in einen statischen, ausgeglichenen Zustand seiner Bestandteile zu gelangen. Für das Universum ist dies ein Zustand, in dem die gesamte Energie gleichmäßig mit dem Vakuum im gesamten Weltraum „vermischt“ wird. Übrigens ist der Raum des Universums endlich und geschlossen. Die Unendlichkeit wurde von Mathematikern erfunden, mit der sie selbst ständig zu kämpfen haben. IN wahres Leben Es gibt große, sehr große, riesige usw. Mengen. Durch Ändern der Skala ihrer Messung (des Standards, anhand dessen die Messung durchgeführt wird) können Sie jedoch immer eine ganz bestimmte Zahl erhalten.

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