Spiel 101 | Standardspiel | Jugolas | Inkompatbile Improvaganza | Wolfssieg

Lynchung 1

Zitat von MichaelCR97

Die Entstehung des Universums:

Der Urknall:

Unter Urknall versteht man keine Explosion, sondern den Beginn des Universums - also der Anfangspunkt der Entstehung von Matiere, Raum und Zeit. Nach dem kosmologischen Standardmodell ereignete sich das vor ca. 13,8 Milliarden Jahren. Urknalltheorien beschreiben nicht den Urknall selbst, sondern das frühe Unversum in seiner Enwicklung nach dem Urknall.

pasted-from-clipboard.png

Das Universum (also Raum, Zeit und Materie) entstand aus einer ursprünglichen Singularität, welche sich formal daraus ergibt, indem man die Expansion des Universums umdreht und zeitlich soweit zurückgeht, an dem die Dichte der Materie unendlich wird und damit auch die Planck-Dichte übertroffen hat (bei Überschreitung der Planck-Einheiten, die minimale/maximale Grenzen definieren, sind die uns bekannten physikalischen Gesetze nicht mehr anwendbar. Die Grenze für die Dichte liegt zB bei 5,155 * 10^96 kg/m³ !).

Für die Beschreibung dieses Zustands genügt die Allgemeine Relativitätstheorie nicht, es wird aber davon ausgegangen, dass eine zukünftige Theorie der Quantengravitation (Kombination aus Quantenphysik + Allgemeine Relativitätstheorie; zB die Stringtheorie) dies leisten wird. Es gibt aktuell also keine allgemein akzeptierte Beschreibung des sehr frühen Universums, des Urknalls selbst oder der Zeit vor dem Urknall.

Urknalltheorien

Diese behandeln die Entwicklung des Universums vom Zeitpunkt ab 10^-43 (!) Sekunden (= Planck-Zeit; also die theoretisch (!) minimal messbare Zeit, weil während dieser unvorstellbar kurzen Zeit das Licht die Planck-Länge zurücklegt) bis ungefähr 400.000 Jahre später. Nach etwa 400.000 Jahren bildeten sich nämlich erste stabile Atome und das Universum wurde durchsichtig.

Diese Theorien basieren auf 2 Grundannahmen:

• Die Naturgesetze sind universell => das Universum lässt sich also mit den Naturgesetzen bescheiben, die heute nahe der Erde gelten.
  • Es gibt keine Beobachtungen der Astronomie, welche etwa 13,5 Milliarden Jahre zurückblicken, die diese Annahme in Frage stellen könnten.
• Das Universum sieht an jedem Ort (zur selben Zeit) und in alle Richtungen für große Entfernungen gleich aus. (= Kosmologisches Prinzip).

Nach eben jenen 10^-43 Sekunden befand sich das Universum laut aktuellen Annahmen in der sogenannten GUT-Ära. Dabei spaltete sich die davor einzige vorhandene Kraft - genannt "Urkraft" - in die GUT-Kraft und die uns heute bekannte Gravitationskraft auf. GUT steht für "Grand Unified Theories" und würde die restlichen 3 der 4 uns bekannten Grundkräfte vereinigen: Starke Kernkraft, schwache Kernkraft und die elektromagnetische Kraft. Hochenerige-Experimente bei Teilchenbeschleunigern haben bereits angedeutet, dass diese 3 genannten Kräfte ab einer Energie von etwa 2*10^16 GeV nicht mehr unterscheidbar sind.

Außerdem ist auch die unvorstellbare kosmische Inflation in der GUT-Ära angesiedelt. Während dieser Inflation dehnte sich das Universum in einer unvorstellbar kurzen Zeit (von 10^-35 Sekunden bis 10^-32 Sekunden) überlichtschnell um einen Faktor zwischen 10^30 und 10^50 aus. Der Theorie zufolge von einem Durchmesser weit unter eines Protons auf 10cm (als Vergleich: wäre die Ausgangsgröße der reale Durchmesser eines Protons, bewirkt der Faktor eine Expandierung auf die Größe von etwa 1 Milliarde Lichtjahre - und das in einer unvorstellbar kurzen Zeit!). Diese überlichtschnelle Ausdehnung widerspricht aber nicht der Relativitätstheorie, weil diese nur überlichtschnelle Bewegungen im Raum verbietet - aber nicht die überlichtschnelle Ausdehnung des Raumes selbst.

Genaue Details der Inflation sind unbekannt - gemessene Temperaturschwankungen der kosmischen Hintergrundstrahlung sind aber ein starkes Indiz dafür, dass eine Inflation statt gefunden hat.

pasted-from-clipboard(1).png

Die Inflation sorgte bereits für eine starke Abnahme der Dichte sowie der Temperatur des jungen Universums. Daraufhin sank die Temperatur und Dichte durch die weitere Ausdehnung immer weiter - etwa 1 Sekunde nach dem Urknall lag die Temperatur bei "nur" noch 10 Milliarden Grad Celcius, wodurch sich Protonen, Neutronen und deren Antitelichen bilden konnten.

Nach 10 Sekunden - bei Temperaturen um die 1 Milliarden Grad Celcius - vereinigten sich Protonen und Neutronen durch Kernfusion zu ersten Atomkernen. Wenn diese nicht wieder zerfielen, verschmolzen sie paarweise zu Helium-4-Kernen.
Erst nach 3 Minuten hatte die Temperatur und Dichte so weit abgenommen, dass diese Kernfusionen nicht mehr stattfinden konnten - die übriggebliebenen Neutronen waren nicht stabil und zerfielen dann in Protonen und Elektronen. Insgesamt bildeten sich in diesen 3 Minuten 25% Helium-4 sowie Spuren von Helium-3, Lithium und Beryllium. Die restlichen 75% waren Protonen - die späteren Wasserstoffatomkerne. Aller schweren Elemente entstanden erst deutlich später im Inneren von Sternen.

Das Universum war nun mit einem heißen und stark wechselwirkenden Plasma aus Elektronen, Photonen (Lichtteilchen) und Atomkernen (vor allem Protonen) gefüllt. Außerdem wird angenommen, dass es große Mengen dunkler Materie gab.

Erst nach 400.000 Jahren ist die Temperatur ausreichend gesunken, sodass sich stabile Atome bilden und Licht große Distanzen zurücklegen konnte, ohne absorbiert zu werden. Die damalige Strahlung ist aufgrund ihrer immensen Intensivität noch heute als kosmische Hintergrundstrahlung (im Mikrowellenbereich) im gesamten Universum vorhanden und messbar, was eben für einige Bestätigungen der aktuell anerkannten Urknalltheorie sorgte - deren heutige Temperatur liegt bei nur noch 2,73 Kelvin, also knapp über dem absoluten Nullpunkt.

Bestätigte Vorhersagen der Urknalltheorie

• Die Expansion des Universums wurde 1929 von Edwin Hubble erstmals beobachtet (anhand der Entfernung von Galaxien zur Milchstraße).
• Die kosmische Hintergrundstrahlung wurde bereits 1948 vorhergesagt und 16 Jahre später tatsächlich entdeckt, was man anfangs für Antennenfehler gehalten hat. Die Hintegrundstrahlung hat in jede Richtung von der Erde blickend eine nahezu idente Temperatur und Intensität.
• Auch die Bildung großräumiger Strukturen im Universum (zum Beispiel Galaxien, Galaxienhaufen, Sternhaufen) wurde korrekt hervorgesagt.

Ist das Universum unendlich?

Die Frage lässt sich nicht beantworten, aktuell wird aber vor allem auch daran geforscht, ob das Universum eventuell unbegrenzt ist. Diese Unbegrenztheit kann man sich am besten an einem zweidimensionalen Beispiel wie der Erdoberfläche vorstellen: Egal wie lange man in welche Richtung geht, wird man niemals einen Rand erreichen, die Erdoberfläche ist also unbegrenzt. Beim Universum müsste man dies auf einen dreiminsionalen Raum umlegen, was für uns Menschen nicht vorstellbar ist.

Welche Konsequenzen hätte die Unendlichkeit des Universums?
Zum einen kann ein lokal scheinbar lebensfreundliches Universum im Ganzen extrem lebensfeindlich sein.

Zum anderen könnte man daraus aber auch schließen, dass sich jedes noch so unwahrscheinliche Ereignis in diesem unendlichen Raum unendlich oft ereignen müsste. Es würde als nicht nur unendlich viele exakte Kopien zB unserer Erde geben, sondern auch unendlich viele Varianten unseres Sonnensystems, unserer Erde, unseres WWO-Forums und auch dieses Spiels geben - weil der Raum, in dem solche Ereignisse stattfinden können, ja unendlich groß ist.

Bitte noch nicht posten!

Alles anzeigen

Dorfbewohner mEEmcO wird gelyncht.

Es wird Nacht

-----------

Deadline abgelaufen

Nacht 2

Dorfbewohner Lark wurde gefressen.

Es wird Tag[wiki]Rabe[/wiki] stimmt auf Xsí (1 Stimmen)

Bitte entschuldigt die Verspätung.

-----------

Deadline abgelaufen