Was War Vor Dem Urknall - Portal hrvatskih arhitekata

Was War Vor Dem Urknall

Was War Vor Dem Urknall

Was gab es vor Raum und Zeit?

Was war vor dem Urknall? Zu dieser Frage gibt es unterschiedliche Theorien. Nach der klassischen Urknall-Theorie (Big Bang) begann unser Universum mit dem Urknall vor ca.13,82 Milliarden Jahren. In dem Moment entstanden auch Raum und Zeit. Nach dieser Theorie macht deshalb die Frage nach dem „Davor” keinen Sinn.

Neuere Theorien, die die Quantentheorie in die Überlegungen einbeziehen, gehen davon aus, dass es den Urknall im herkömmlichen Verständnis gar nicht gab und dass es vor unserem Universum bereits ein oder auch mehrere andere Universen gegeben hat. Unser heutiges Universum expandiert, d.h. die Galaxien bewegen sich voneinander weg.

Spult man nun die Geschichte des Weltalls gedanklich zurück, kommt man zu einem Punkt, in dem alle Masse und die Raumzeit in einem ausdehnungslosen Punkt vereinigt waren. Diesen Punkt nennen Physiker Singularität. Dichte und Raumkrümmung sind in diesem Punkt unendlich groß.

  1. Auch die Zeit endet an dieser Urknall-Singularität.
  2. Ein „Davor” kann es folglich nicht geben.
  3. Dieses Szenario ist eine Konsequenz der Relativitätstheorie.
  4. Die Einsteinsche Theorie reicht an dieser Stelle jedoch nicht mehr aus, die physikalischen Vorgänge zu beschreiben, denn sie berücksichtig nur die Gravitation, nicht aber die Quanteneffekte, die in der Nähe der Singularität eine Rolle gespielt haben.

Vor einem ähnlichen Problem standen die Forscher als es darum ging, zu erklären, warum Atome stabil sind. Nach der klassischen Mechanik hätten die Elektronen ständig Energie verlieren und schließlich in den Kern stürzen müssen. Erst die Quantenmechanik, nach der Energie nicht in beliebigen sondern nur in diskreten Beträgen abgegeben wird, konnte die Stabilität erklären.

  • Um nun die physikalischen Prozesse am Beginn des Universums zu beschreiben, bemühen sich heute Physiker in aller Welt darum, die Quantentheorie mit der Relativitätstheorie zu vereinigen zu einer Theorie der Quantengravitation.
  • Dafür gibt es unterschiedliche Modelle, von denen die so genannte Stringtheorie und die Schleifen-Quantengravitation zu den derzeit favorisierten gehören.

Allen diesen Theorien gemeinsam ist, dass sie durch Berücksichtigung von Quanteneffekten ausschließen, dass eine Singularität entsteht. Masse und Raumzeit waren auf ein winziges Volumen zusammengedrängt, aber nicht in einem ausdehnungslosen Punkt. Damit ist der Weg frei für die Hypothese, dass es vor unserem Universum bereits etwas gab.

In der Stringtheorie gibt es subatomare Fäden bzw. Saiten (englisch Strings), deren unterschiedliche Schwingungen unterschiedliche Materieteilchen repräsentieren. Ein Szenario vom Anfang der Welt, das auf der Stringtheorie basiert, geht davon aus, dass unser vierdimensionales Universum eine von vielen Branen (abgeleitet von Membran) und damit Teil eines höherdimensionalen Universums ist.

Stoßen zwei solcher Branen zusammen, kommt es zum Urknall. Die Bewegungsenergie der Branen verwandelt sich in Materie und Strahlung. Der Zusammenstoß wäre damit der Beginn unseres vierdimensionalen Universums, nicht jedoch des höherdimensionalen Universums, dessen Teil es ist.

  1. Wie das höherdimensionale Universum entstanden ist bzw.
  2. Ob es schon immer bestanden hat, darüber kann auch diese Theorie keine Aussage treffen.
  3. Nach der Schleifen-Quantengravitation sind Raum und Zeit nicht kontinuierlich sondern bestehen aus diskreten Stückchen.
  4. Vor unserem Universum, so vermuten die Anhänger dieser Theorie, gab es bereits ein Universum mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften, das sich immer weiter zusammenzog bis zu einer winzig kleinen Ausdehnung.

Anschließend expandierte es wieder. Demnach begann unser Universum mit einem Big Bounce – dem Großen Aufprall. Man kann sich diesen Prozess anhand eines Luftballons veranschaulichen, aus dem die Luft entweicht und somit das Volumen abnimmt, bis die Teile der Hülle aufeinanderstoßen.

Die Wände des Luftballons können sich durchdringen. Der Prozess des Zusammenziehens geht dann sozusagen mit umgekehrten Vorzeichen weiter. Aus Kontraktion wird Expansion, nur dass jetzt das, was vorher innen war, nun außen ist und umgekehrt. Das führte dazu, dass sich das Vorgängeruniversum in einigen Eigenschaften von unserem Universum unterscheidet.

Erst kürzlich gelang es amerikanischen Forschern, die Existenz und die Eigenschaften dieses Vorgängeruniversums zu berechnen. Noch basieren all diese Szenarien auf theoretischen Überlegungen, aber die Physiker hoffen, schon bald u.a. mit Hilfe von Gravitationswellendetektoren messbare Indizien für das eine oder andere Modell zu finden.

Wie kann das Universum aus dem Nichts entstanden sein?

Es ist möglich, dass das Universum aus dem Nichts entstand – Dass der Urknall den Kosmologen solche Probleme bereitet, liegt unter anderem daran, dass er aus der Relativitätstheorie von Albert Einstein hervorgeht. Zugleich ist der Urknall aber auch der Punkt, an dem die Relativitätstheorie zusammenbricht.

  • Sie kann also keinerlei Aussage darüber treffen, wie genau die Welt im Urknall beschaffen war.
  • Es erscheint paradox, aber die Relativitätstheorie bringt es fertig, ihr eigenes Versagen vorherzusagen.
  • Nötig wäre eine Theorie, die über die Relativitätstheorie hinausgeht.
  • Und wie die aussehen wird, ist noch nicht sicher.

Allerdings muss es vor dem Urknall kein anderes Universum oder – anders gesagt – kein anderes Etwas gegeben haben. Es gibt auch die Möglichkeit, dass das Universum tatsächlich aus dem Nichts entstanden ist. Sie durchqueren meist ungehindert ganze Galaxien, das Innere von Sonnen, den Körper des Menschen. Und senden uns Botschaften aus den entlegensten Winkeln des Kosmos. Seit Jahrzehnten schon versuchen Forscherinnen und Forscher den Neutrinos auf die Spur zu kommen – riesige Teilchen-Fallen sollen ihnen jetzt ihre Geheimnisse entlocken Man könnte denken, dies verletze das Gesetz von der Erhaltung der Energie.

Denn Energie kann nicht einfach auftauchen oder verschwinden. Sie kann nur ihre Erscheinungsform wechseln – zum Beispiel kann aus Bewegungsenergie Wärmeenergie werden. Doch interessanterweise ist die Gesamtbilanz für die Energie im Universum: null. So wird auf komplexe Weise die Energie, welche in der Materie steckt, durch die Gravitationsenergie, die in den Einstein-Gleichungen einen negativen Wert hat, ausgeglichen, kompensiert.

Das gilt zumindest für einen endlichen Kosmos. Der theoretische Physiker Jean-Luc Lehners vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam macht sich gemeinsam mit seinem Team daher gerade daran auszurechnen, wie sich aus dem Nichts ein Universum bilden kann.

Dafür machen sie sich Quanteneffekte zunutze. So können auch im absolut leeren Raum Teilchen kurz auftauchen und wieder verschwinden. Im Rahmen der klassischen Physik funktioniert das nicht, in der Welt der Quanten ist es möglich. Physiker sprechen auch von Quantenfluktuation. Und eben eine solche Fluktuation könnte sich – damals, vor rund 13,8 Milliarden Jahren – zu unserem Universum ausgedehnt haben.

All diese Überlegungen, Theorien, Berechnungen sprengen die Imagination der meisten Menschen (selbst die vieler Physiker). Sie widersprechen unserer Alltagserfahrung – und der Wahrnehmung jener Welt, in der wir leben und die wir kennen. Doch auch bei den beiden großen anerkannten Theorien der Physik – der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie – waren die physikalischen Konsequenzen am Anfang nicht richtig verstanden.

Was war vor der Existenz?

Graphische Darstellung der Entstehung des Universums aus dem Urknall heraus Als Urknall ( englisch Big Bang ) bezeichnet man die Prozesse unmittelbar nach der Entstehung von Materie, Raum und Zeit, also den Beginn des Universums, Dem Standardmodell der Kosmologie zufolge ereignete sich dies vor etwa 13,8 Milliarden Jahren,

Urknall” bezeichnet keine Explosion in einem bestehenden Raum, sondern die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit aus einer ursprünglichen Singularität ( Creatio ex nihilo ). Diese ergibt sich formal, indem man die Entwicklung des expandierenden Universums zeitlich rückwärts bis zu dem Punkt betrachtet, an dem die Materie- und Energiedichte unendlich werden ( Extrapolation ).

Demnach müsste noch kurz nach dem Urknall die Dichte des Universums die Planck-Dichte übertroffen haben. Für die Beschreibung dieses Zustandes ist die Allgemeine Relativitätstheorie unzureichend; es wird jedoch erwartet, dass eine noch zu entwickelnde Theorie der Quantengravitation dies leisten wird.

  1. Daher gibt es in der heutigen Physik keine allgemein akzeptierte Beschreibung des sehr frühen Universums, des Urknalls selbst oder einer Zeit vor dem Urknall (siehe Weitergehende Modelle ).
  2. Urknalltheorien beschreiben nicht den Urknall selbst, sondern das frühe Universum in seiner zeitlichen Entwicklung nach dem Urknall: von einem Zeitpunkt mehr als eine Planck-Zeit (etwa 10 −43 Sekunden) nach dem Urknall bis etwa 300.000 bis 400.000 Jahre später, als sich stabile Atome bilden konnten und das Universum durchsichtig wurde.

Die weitere Entwicklung wird nicht mehr zum Bereich des Urknalls gezählt.

Ist das Universum durch Zufall entstanden?

– Das Rätsel, was den Urknall oder den „Big Bang” letztendlich wirklich ausgelöst hat und den Stein zur Entstehung des Universums ins Rollen brachte, bleibt bislang ungelöst. Alles in allem muss die Vereinbarkeit von wissenschaftlichem Denken und dem Glauben an Gott bis heute kein Widerspruch sein – sowohl aus der Sicht der Kirche, als auch aus Sicht der Wissenschaft.

Ist das All unendlich?

Wie kann man sich das vorstellen – die unendliche Ausdehnung? – Das Weltall ist unendlich. Unendlich ist aber keine große Zahl, keine Quantität, wie man so schön sagt, sondern eine Qualität. Wenn Sie unendlich mit 2 multiplizieren, kommt immer noch unendlich raus.

  • Und wenn Sie davon 50 abziehen, ist es immer noch unendlich.
  • Unendlich ist also keine Zahl, die irgendwie festzumachen ist.
  • Das Universum ist schon unendlich groß und dehnt sich in sich selbst aus.
  • Das ist tatsächlich unvorstellbar, aber es ist kein Rand nötig, wohin sich das ausdehnt.
  • Es gibt einfach nur das Universum und das kann sich in sich selbst ausdehnen.

: Dehnt sich das Universum unendlich aus?

Kann es mehrere Universen geben?

Was gibt es außerhalb des Universums? – Was liegt hinter dem Weltall? Nichts, weil es ein „dahinter” gar nicht gibt. Im Wort „Weltall”, wie auch im Wort „Universum”, steckt die Bedeutung „alles”. Das Weltall umfasst alles. Es gibt nur ein Universum. Eine Grenze, hinter der etwas anderes beginnen könnte, ist logisch ausgeschlossen! Denn dieses „andere” würde auch wieder zum Weltall gehören.

  1. Wie wir seit Einstein wissen, sind Raum und Zeit unlösbar mit der kosmischen Materie, dem Stoff aus dem das Weltall besteht, verbunden.
  2. Außerhalb gibt es also, physikalisch gesehen, keinen Raum.
  3. Auch wenn das Weltall grenzenlos ist, muss es deswegen nicht unendlich groß sein.
  4. Man stelle sich zur Veranschaulichung eine Kugeloberfläche vor, also etwas Zweidimensionales.

Eine Kugeloberfläche ist unbegrenzt, aber trotzdem endlich. In einer solchen Welt könnte ich immer geradeaus laufen, ich käme irgendwann an den Ausgangspunkt zurück, ohne allerdings unterwegs an eine Grenze gestoßen zu sein. Das Weltall kann endlich sein, muss es aber nicht.

Die astronomischen Beobachtungen sind auch mit der Annahme eines unendlich großen Universum vereinbar. Die Unendlichkeit beweisen kann man nie. Hinzu kommen Grenzen der Beobachtbarkeit. Das Weltall hat vor 13 Milliarden Jahren mit einer extrem dichten und heißen Phase seinen Anfang genommen. Noch Hunderttausende von Jahren nach diesem so genannten „Urknall” war es total undurchsichtig.

Astronomen sind die einzigen Leute, die in die Vergangenheit zurückschauen können. Denn das Licht, das uns jetzt erreicht, war lange unterwegs, zum Teil über Milliarden von Jahren. Da es frühestens vor 13 Milliarden Jahren ausgesendet worden sein kann – nachdem das Weltall durchsichtig geworden war -können wir bislang auch nicht weiter schauen, als es einer Strecke entspricht, die das Licht in dieser Zeit zurückgelegt hat.

Wer erschuf das nichts?

In der Geistesgeschichte hat das Nichts einen üblen Ruf – Damit wird ein böser Bube der Geistesgeschichte rehabilitiert. Denn das Nichts hat im Abendland eher einen schlechten Ruf. Es „nichtet”, wie der Philosoph Martin Heidegger feststellte, der es mit dem Gefühl der Angst verknüpfte.

Schon griechische Philosophen der Antike, allen voran Aristoteles, waren der Ansicht, dass die Natur vor dem Nichts „zurückschrecke”. Ein echtes Vakuum existiere daher nicht. Aristoteles argumentierte mit Gedankenexperimenten gegen den leeren Raum. Die vier Elemente Feuer, Luft, Wasser und Erde verlören in der Leere ihre naturgegebene Richtung.

Orientierung und Messung wären in ihr nicht möglich, Körper würden unendlich schnell fallen. Kurzum: Der Kosmos geriete aus den Fugen, ließe man einen Hohlraum zu. Um der drohenden Leere etwas entgegenzusetzen, führte Aristoteles ein fünftes Element ein, den Äther.

  • Diese himmlische Substanz, im Mittelalter quinta essentia (Quintessenz) genannt, füllte als reine und durchsichtige Wesenheit die himmlischen Sphären.
  • Der Horror vacui des Philosophen prägte das Abendland bis weit in die Neuzeit hinein.
  • Nach der christlichen Lehre erschuf Gott die Welt aus dem Nichts.

Für den Kirchenvater Augustinus war diese Doktrin im vierten Jahrhundert Ausgangspunkt beunruhigender Überlegungen. Augustinus gestand, anders als die Griechen, dem Nichts eine gewisse Existenzberechtigung zu. Immerhin war aus ihm das All hervorgebracht worden.

Wie groß war das Universum nach 1 Sekunde?

Was wissen wir über den Urknall? – Der Ursprungspunkt ist heute bekannt. Vor etwa 13,8 Milliarden Jahren ist das Universum entstanden. Da zu diesem Zeitpunkt die Materie stark komprimiert war, muss es extrem klein und heiß gewesen sein. Diese komprimierte Energie dehnte sich dann schlagartig mit unvorstellbarer Geschwindigkeit aus.

Eine Explosion – wie es der Name vermuten lässt – war es allerdings nicht. Schon eine Sekunde danach war es etwa zehn Billionen Grad heiß und hatte etwa einen Durchmesser von der Erde bis zum Mond. Die Materie zu diesem Zeitpunkt hätte allerdings eher noch in eine Kaffeetasse gepasst. Ab da bildeten sich dann auch die ersten Elementarteilchen.

Seitdem wird das Universum immer größer, kälter und weniger dicht.

Wer hat das Universum erschaffen?

Wenn man sich den Anfang des Universums (die Singularität, die Quantenfluktuation etc.) als Gott vorstellt, dann entspricht der Pandeismus moderner wissenschaftlich-kosmologischer Vorstellung. Pandeismus (von altgriechisch πᾶν pān „alles” sowie lat. deus „Gott”) bezeichnet eine Auffassung von Gott, die den metaphysisch geprägten Pantheismus (Gott ist das Universum) und den Deismus (Gott schuf das Universum) kombiniert.

Was war vor 13 Milliarden Jahren?

Published at: 22-8-2023 Am Anfang war der Urknall: Aus einem unendlich winzigen Punkt soll vor rund 13,82 Milliarden Jahren unser Universum entstanden sein. Unser Kosmos, aller Raum und alle Zeit existieren erst seit diesem Punkt – oder? Das Universum ist unendlich groß und es war schon immer da? Nein. Obwohl Wissenschaftler zu Beginn des 20. Jahrhunderts tatsächlich von einem solch statischen Universum ausgegangen sind, fanden sie seitdem heraus: Das Universum dehnt sich aus, es expandiert.

Was befindet sich hinter dem Universum?

Nichts, weil es ein ‘dahinter’ gar nicht gibt. Im Wort ‘Weltall’, wie auch im Wort ‘Universum’, steckt die Bedeutung ‘alles’. Das Weltall umfasst alles.

Wo kommt das Universum her?

Jeden Abend, wenn die Dämmerung einsetzt, die Wolken sich verziehen und ein sternenklarer Himmel erscheint, können wir einen Blick in die nahezu unendlichen Weiten des Weltalls werfen. Schon mit dem bloßen Auge können wir tausende Sterne am Nachthimmel sehen. Quelle: NASA Die beste Erklärung für die Entstehung des Universums liefert die Theorie vom Urknall. Sie besagt, dass das Universum zu Beginn, vor unvorstellbaren 13.8 Milliarden Jahren, ein winzig kleiner heißer Punkt war, der sich nach einer riesigen Explosion, dem Urknall, extrem schnell ausgedehnt hat, und dabei abkühlte.

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Spuren dieser extremen Hitze, die in der Zwischenzeit durch die Ausdehnung des Weltalls stark nachgelassen hat, kann man heute noch messen. Forschende nennen das die kosmische Hintergrundstrahlung. Sie unterstreicht die Theorie des Urknalls. Ein weiterer konkreter Anhaltspunkt für die Urknalltheorie ist, dass wir immer noch beobachten können, wie sich das Universum ausdehnt.

Ähnlich wie Rosinen in einem aufgehenden Hefeteig bewegen sich Galaxien im Universum voneinander weg. Diese Indizien helfen uns zu erklären, was sich in dem Zeitraum von ungefähr 300 Millionen Jahren nach dem Urknall bis heute abgespielt hat, also wie sich die unvorstellbar kleinen Elementarteilchen zu Elementen und schließlich im Laufe der Zeit zu Sternen, Planeten und Galaxien entwickelt haben.

  • Aber darüber, was sich am Zeitpunkt 0 und ganz kurz nach dem Urknall abgespielt hat, rätseln Physikerinnen und Physiker bis heute.
  • Es ist eine der großen Fragen unserer Zeit, die viele kluge Köpfe beschäftigt.
  • Eine Theorie, erklärt die Physikerin Prof. Dr.
  • Astrid Eichhorn, ist die des „Großen Rückpralls”.

Spulen wir also mal kurz im Schnelldurchgang zurück: Wir sehen im Zeitraffer Großraumbüros, Bäume, Kühe, Autobahnen, Dinosaurier, und schließlich Sterne und Galaxien an uns vorbeifliegen. Am Urknall angekommen, werden wir langsamer und sehen, dass das Universum beim Weiterspulen nicht in einem Punkt verbleibt, sondern sich wieder ausdehnt! Die Theorie des „Großen Rückpralls” geht davon aus, dass vor unserem ein weiteres Universum existiert hat, welches sich über lange Zeit zu dem kleinen heißen Punkt zusammenzog, in dem sich genügend Druck aufbaute, was dann den Urknall auslöste.

  • Ein weiterer Erklärungsansatz besagt, dass es vor unserem Universum ein „Nichts” gab, und die Entstehung des Universums in einer zufälligen Schwankung in der Energie des Nichts begründet ist.
  • Diese sogenannten Quantenfluktuationen lassen aus dem Nichts Teilchen und Anti-Teilchen entstehen, die kurz darauf wieder zerfallen.

Dabei konnten zufällig die Teilchen kurz die Oberhand über die Anti-Teilchen gewinnen, und so war die Bahn frei für die Entstehung des Universums. Sich dieses Nichts vorzustellen fällt schwer. Sogar Expertinnen und Experten gelingt das nicht ohne weiteres, sagt Prof.

Dr. Eichhorn. Bei ihren Überlegungen zu den Ursprüngen des Universums benutzen Physikerinnen und Physiker eine hochspezialisierte Sprache: die Mathematik. Mit deren Hilfe können Theorien über das Universum in Gleichungen aufgeschrieben werden. Die Theorien können mit Computern getestet werden und nach deren Hinweisen kann man in unserem heutigen Universum suchen.

Noch gibt es die perfekte Gleichung nicht, weil selbst die besten Theorien an diesem frühen Punkt der Entstehung unseres Universums zusammenbrechen. Aber das ist es schließlich, was diese Arbeit so spannend macht, sagt Prof. Dr. Eichhorn – dass es noch so unglaublich viel zu entdecken gibt! Um noch tiefer in das All zu blicken haben Forscherinnen und Forscher nun ein neues Weltraumteleskop auf die Reise geschickt.

Mit dem James-Webb-Space-Teleskop können wir aufgrund modernster Technologien noch mehr über den Ursprung des Universums erfahren. Es ist tief ins Weltall gereist, um mit Hilfe einer Art großen Spiegels Bilder von uralten Galaxien und Objekten zu machen und so wertvolle Indizien vom Anbeginn der Zeit zu liefern.

Bis wir aber alle Geheimnisse des Universums gelüftet haben, lohnt es sich immer mal wieder in den Nachthimmel zu blicken und sich daran zu erinnern, sagt Frau Prof. Dr. Eichhorn, „ dass da ganz viel Spannendes auf uns wartet.” Das James-Webb-Space-Teleskop in 3D. Weitere spannende Informationen zum Teleskop kann man bei Spektrum entdecken. Quelle: NASA Redaktion: Anna Henschel Frage an die Wissenschaft? Die Online-Redaktion von WiD sucht Experten, die sich mit diesem Thema auskennen, und beantwortet Ihre Frage. Zum Frageformular Zur Übersicht

Was hat Gott gemacht bevor er die Welt erschaffen hat?

Am Anfang schuf Gott bekanntlich Himmel und Erde. Davor herrschten ‘ Irrsal und Wirrsal ‘ und Finsternis. So steht es bekanntlich im Buch Genesis des Alten Testaments.

Wie kann Materie aus dem Nichts entstehen?

Elektronen und Positronen aus dem Vakuum – Doch auch das Umgekehrte ist möglich: Materie kann aus dem Nichts entstehen, wenn man entsprechend große Energie aufwendet. Ein Beispiel dafür ist die Bildung von Teilchenpaaren aus dem Vakuum: Aufgrund der Quantenfluktuation ist das Vakuum nie wirklich leer, sondern von unzähligen virtuellen Teilchenpaaren erfüllt.

Diese verschwinden allerdings so schnell wie sie auftauchen und haben keine Masse – sie werden daher unter normalen Umständen nie zu echten Teilchen. Das ändert sich jedoch, wenn man genügend Energie in Form eines starken elektrischen Feldes zuführt. Je stärker das elektrische Feld, desto mehr Masse entwickeln die kurzlebigen Zwillings-Paare.

Haben sie eine bestimmte Schwelle erreicht, die beispielweise der Masse eines realen Elektrons und Positrons entspricht, gelingt diesen Teilchen der „Sprung” in die Realität – sie werden zu echten Teilchen und damit zu Materie. Dafür sind allerdings enorme elektrische Spannungen von rund 1.000 Billiarden Volt pro Meter nötig – Werte, die bisher weder vom Blitz noch in Laboren erzeugt werden können.

Wie Gott die Welt erschaffen hat?

Das Buch Genesis, Kapitel 1 – Die Anfänge: 1,1 – 11,9, Die Erschaffung der Welt Gen 1,1 Im Anfang schuf Gott Himmel und Erde; Gen 1,2 die Erde aber war wüst und wirr, Finsternis lag über der Urflut und Gottes Geist schwebte über dem Wasser. Gen 1,3 Gott sprach: Es werde Licht. Und es wurde Licht.

Gen 1,4 Gott sah, dass das Licht gut war. Gott schied das Licht von der Finsternis Gen 1,5 und Gott nannte das Licht Tag und die Finsternis nannte er Nacht. Es wurde Abend und es wurde Morgen: erster Tag. Gen 1,6 Dann sprach Gott: Ein Gewölbe entstehe mitten im Wasser und scheide Wasser von Wasser. Gen 1,7 Gott machte also das Gewölbe und schied das Wasser unterhalb des Gewölbes vom Wasser oberhalb des Gewölbes.

So geschah es Gen 1,8 und Gott nannte das Gewölbe Himmel. Es wurde Abend und es wurde Morgen: zweiter Tag. Gen 1,9 Dann sprach Gott: Das Wasser unterhalb des Himmels sammle sich an einem Ort, damit das Trockene sichtbar werde. So geschah es. Gen 1,10 Das Trockene nannte Gott Land und das angesammelte Wasser nannte er Meer.

Gott sah, dass es gut war. Gen 1,11 Dann sprach Gott: Das Land lasse junges Grün wachsen, alle Arten von Pflanzen, die Samen tragen, und von Bäumen, die auf der Erde Früchte bringen mit ihrem Samen darin. So geschah es. Gen 1,12 Das Land brachte junges Grün hervor, alle Arten von Pflanzen, die Samen tragen, alle Arten von Bäumen, die Früchte bringen mit ihrem Samen darin.

Gott sah, dass es gut war. Gen 1,13 Es wurde Abend und es wurde Morgen: dritter Tag. Gen 1,14 Dann sprach Gott: Lichter sollen am Himmelsgewölbe sein, um Tag und Nacht zu scheiden. Sie sollen Zeichen sein und zur Bestimmung von Festzeiten, von Tagen und Jahren dienen; Gen 1,15 sie sollen Lichter am Himmelsgewölbe sein, die über die Erde hin leuchten.

So geschah es. Gen 1,16 Gott machte die beiden großen Lichter, das größere, das über den Tag herrscht, das kleinere, das über die Nacht herrscht, auch die Sterne. Gen 1,17 Gott setzte die Lichter an das Himmelsgewölbe, damit sie über die Erde hin leuchten, Gen 1,18 über Tag und Nacht herrschen und das Licht von der Finsternis scheiden.

Gott sah, dass es gut war. Gen 1,19 Es wurde Abend und es wurde Morgen: vierter Tag. Gen 1,20 Dann sprach Gott: Das Wasser wimmle von lebendigen Wesen und Vögel sollen über dem Land am Himmelsgewölbe dahinfliegen. Gen 1,21 Gott schuf alle Arten von großen Seetieren und anderen Lebewesen, von denen das Wasser wimmelt, und alle Arten von gefiederten Vögeln.

Gott sah, dass es gut war. Gen 1,22 Gott segnete sie und sprach: Seid fruchtbar und vermehrt euch und bevölkert das Wasser im Meer und die Vögel sollen sich auf dem Land vermehren. Gen 1,23 Es wurde Abend und es wurde Morgen: fünfter Tag. Gen 1,24 Dann sprach Gott: Das Land bringe alle Arten von lebendigen Wesen hervor, von Vieh, von Kriechtieren und von Tieren des Feldes.

So geschah es. Gen 1,25 Gott machte alle Arten von Tieren des Feldes, alle Arten von Vieh und alle Arten von Kriechtieren auf dem Erdboden. Gott sah, dass es gut war. Gen 1,26 Dann sprach Gott: Lasst uns Menschen machen als unser Abbild, uns ähnlich. Sie sollen herrschen über die Fische des Meeres, über die Vögel des Himmels, über das Vieh, über die ganze Erde und über alle Kriechtiere auf dem Land.

  • Gen 1,27 Gott schuf also den Menschen als sein Abbild; als Abbild Gottes schuf er ihn.
  • Als Mann und Frau schuf er sie.
  • Gen 1,28 Gott segnete sie und Gott sprach zu ihnen: Seid fruchtbar und vermehrt euch, bevölkert die Erde, unterwerft sie euch und herrscht über die Fische des Meeres, über die Vögel des Himmels und über alle Tiere, die sich auf dem Land regen.

Gen 1,29 Dann sprach Gott: Hiermit übergebe ich euch alle Pflanzen auf der ganzen Erde, die Samen tragen, und alle Bäume mit samenhaltigen Früchten. Euch sollen sie zur Nahrung dienen. Gen 1,30 Allen Tieren des Feldes, allen Vögeln des Himmels und allem, was sich auf der Erde regt, was Lebensatem in sich hat, gebe ich alle grünen Pflanzen zur Nahrung.

Was für eine Form hat das Universum?

Welche Form hat das Universum? Die Form des Universums ist noch unbekannt. Die einfachste Annahme geht von einer Kugelform aus, jedoch mit einer so geringen Krümmung, dass es lokal flach aussieht. In anderen Worten: Zwei parallel verlaufende Laserstrahlen weichen erst nach langer Zeit von ihrer Parallelität ab.

Es könnte aber auch wie ein Donut geformt sein, so dass man, wenn man lange genug in eine Richtung fährt, wieder an den Ausgangspunkt zurückkehrt. Es gibt keinen Mittelpunkt des Universums. Genauso verhält es sich übrigens mit der Erdoberfläche – obwohl die Erde als Kugel einen Mittelpunkt hat, hat ihre Oberfläche keinen.

Die Ausdehnung des Universums kann man sich wie einen aufgehenden Hefeteig mit Rosinen vorstellen: Alle Rosinen bewegen sich voneinander weg, befinden sich aber nicht im Zentrum der Ausdehnung. : Welche Form hat das Universum?

Wie lange wird es das Universum noch geben?

Wie lange sind wir noch hier? Forscher berechnen, wann das Universum stirbt – Videos

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Wie endet unser Universum, ganz leise, gar nicht, in einem großen Knall? Und wann endet es? Forscher sind dieser Frage jetzt auf Grundlage einer bestimmten Theorie nachgegangen. Heraus kam: Ein beruhigende Zeitspanne, die unser Universum noch mindestens lebt.

Wie lange dürfen wir noch leben, bevor das Universum stirbt? Eine Frage, die Wissenschaftler ernsthaft umtreibt. Eine neue Studie hat nun eine beruhigende Antwort gefunden: Das Ende des Universum lässt demnach noch 2.8 Milliarden Jahre auf sich warten – mindestens. Möglicherweise lebt es nämlich für immer.

Die Forscher beschäftigten sich mit dem „Big Rip”-Szenario. Es beschreibt, wie sich unser Universum immer weiter ausdehnt, bis irgendwann die Raumzeit selbst zerreißt. Genauer gesagt: Weil unser Universum sich mit höherer Geschwindigkeit ausdehnt, werden alle Entfernungen irgendwann nahezu unendlich groß – so groß, dass alles, was wir kennen, stirbt.

Wann zerfällt das Universum?

Ende des Universums : Tod der Sterne – 30. Dezember 2015, 21:54 Uhr Diese als “Krebs-Nebel” bekannte Struktur zeigt die Überreste einer Supernova-Explosion innerhalb unserer Milchstraße, die im Jahr 1054 n. Chr. stattfand. Ein großer, sterbender Stern schleuderte seine Hülle ins All. (Foto: dpa) Ob Terror oder Klimawandel: In diesem Jahr wurde die Menschheit mit bedrohlichen Szenarien konfrontiert.

  1. Osmologen indes sagen dem ganzen Universum eine ungemütliche Zukunft vorher.
  2. Von Robert Gast Als Erstes geht es der Erde an den Kragen.
  3. In sieben Milliarden Jahren wird die Sonne plötzlich anschwellen und zu einem fetten, roten Riesenstern anwachsen.
  4. Erst verschlingt der glühende Gasball Merkur und Venus, dann die Erde.

Schon in den Jahren davor wird es so heiß auf dem blauen Planeten, dass die Ozeane verdampfen und mit ihnen alle verbliebenen Lebewesen. Womöglich wird es den Nachfahren der heutigen Menschheit bis dahin gelungen sein, neue Lebensräume im All zu besiedeln.

Doch mit dem Ende der Erde wird der kosmische Überlebenskampf noch längst nicht vorbei sein. So zumindest besagt es das derzeitige Weltbild der Physik, Es zeichnet eine ferne Zukunft, in der das Universum Schritt für Schritt dunkel, kalt und lebensfeindlich wird – bis es sein Finale in einer Katastrophe findet, die den Hitzetod der Erde beschaulich wirken lässt.

Seit dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren dehnt sich das Universum immer weiter aus. Bereits in den 1920er-Jahren erkannten Astronomen, dass sich fast alle Galaxien mit großer Geschwindigkeit von unserer Galaxie, der Milchstraße, entfernen. Das brachte das damals vorherrschende Weltbild zu Fall.

Diesem zufolge war das Universum statisch – eine Auffassung, die noch Albert Einstein in seiner 1915 erschienenen Relativitätstheorie verteidigt hatte, Heute besteht kein Zweifel mehr: Das Weltall schwillt an. Einst benachbarte Galaxien stieben auseinander wie Silvesterraketen. Zwar gibt es Hunderte Milliarden dieser scheibenförmigen Ansammlungen von Sternen im Weltall.

Weil der Abstand zwischen ihnen aber mit Überlichtgeschwindigkeit wächst, könnte in gut zehn Milliarden Jahren nur noch das Licht einer Handvoll Nachbargalaxien die Milchstraße erreichen. Alle anderen Galaxien haben sich zu weit entfernt.

Wie viele Dimension gibt es?

Theoretische Physik: Die unsichtbaren Dimensionen des Universums Im Jahre 1884 beschrieb Edwin A. Abbott in seinem skurrilen Roman “Flatland: A Romance of Many Dimensions” die Abenteuer des Quadratwesens “A. Square” in einer zweidimensionalen Flachwelt, die von geometrischen Lebewesen – Dreiecken, Quadraten, Fünfecken und so weiter – bevölkert ist.

Gegen Ende der Geschichte, am ersten Tag des Jahres 2000, durchquert ein Kugelwesen aus dem dreidimensionalen “Spaceland” das Flachland und hebt A. Square aus seinem ebenen Lebensraum empor, um ihm die dreidimensionale große weite Welt zu zeigen. Das bringt A. Square auf die Idee, das Raumland sei vielleicht wiederum nur ein kleiner Unterraum eines noch größeren vierdimensionalen Universums.

Tatsächlich haben einige Physiker in den letzten Jahren begonnen, allen Ernstes einen ganz ähnlichen Gedanken zu verfolgen: dass alles, was wir in unserem Universum wahrnehmen, auf eine dreidimensionale “Membran” beschränkt ist, die in einem höherdimensionalen Bereich liegt.

Aber anders als A. Square, der nur mit Hilfe höherer Einmischung aus dem Raumland zu seinen Einsichten kam, werden die Physiker die Existenz von zusätzlichen Dimensionen vielleicht schon bald selbst herausfinden. Es gibt bereits Versuche, die Auswirkungen dieser Extra-Dimensionen auf die Schwerkraft nachzuweisen.

Und wenn die Theorie stimmt, könnten demnächst geplante Experimente in hochenergetischen Teilchenbeschleunigern exotische Prozesse im Grenzbereich von Quanten- und Gravitationstheorie aufzeigen – zum Beispiel die kurzzeitige Erzeugung winziger Schwarzer Löcher.

  • Diese Theorie ist mehr als nur eine “Romanze in vielen Dimensionen”; sie beruht auf neuesten Entwicklungen der String-Theorie und wird möglicherweise einige hartnäckige Rätsel der Kosmologie und Teilchenphysik lösen.
  • Die unerklärliche Schwäche der Schwerkraft Begriffe wie Strings und Extra-Dimensionen entspringen eigentlich dem Versuch, die Vertrauteste aller Naturkräfte zu verstehen: die Schwerkraft.
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Mehr als drei Jahrhunderte, nachdem Isaac Newton sein Gravitationsgesetz formulierte, vermag die Physik noch immer nicht zu erklären, warum die Schwerkraft so viel schwächer ist als alle anderen Wechselwirkungen. Ein kleiner Magnet überwindet, wenn er einen Nagel vom Boden hebt, ohne weiteres die Anziehungskraft der gesamten Masse der Erde.

  1. Die Gravitationsanziehung zwischen zwei Elektronen ist 10E43-mal schwächer als die elektrische Abstoßung zwischen ihnen.
  2. Die Schwerkraft drückt unsere Füße auf den Boden und lässt die Erde um die Sonne kreisen – aber nur, weil diese gewaltigen Massen elektrisch neutral sind.
  3. Darum bleiben die elektrischen Kräfte verschwindend gering, und die Gravitation macht sich trotz ihrer Schwäche als einzige bemerkbar.

Die Elektronmasse müsste 10E22-mal so groß sein wie ihr tatsächlicher Wert, damit Schwerkraft und elektrische Wechselwirkung gleich stark wären. Um ein so schweres Teilchen zu produzieren, wäre eine Energie von 10E19 Gigaelektronenvolt (GeV, Milliarden Elektronenvolt) erforderlich – die so genannte Planck-Energie.

Mit ihr hängt die Planck-Länge zusammen, die nur winzige 10E-35 Meter beträgt. Zum Vergleich: Der Kern des Wasserstoffatoms, das Proton, ist etwa 10E19 mal so groß und hat eine Masse von ungefähr 1 GeV. Planck-Energie und Planck-Länge – zusammen Planck-Skala genannt – liegen weit jenseits der Reichweite der stärksten Teilchenbeschleuniger.

Sogar der Large Hadron Collider bei Cern wird, wenn er in fünf Jahren seinen Betrieb aufnimmt, nur Längen bis zu minimal 10E-19 Meter untersuchen können (siehe “Der große Hadronen-Collider” von Chris Llewellyn Smith, Spektrum der Wissenschaft 9/2000, S.68).

Da im Bereich der Planck-Skala die Gravitation ähnlich stark wird wie der Elektromagnetismus und die anderen Naturkräfte, nahmen die Physiker an, erst bei solch enormen Energien würde sich eine “Theorie für alles” offenbaren, die große Vereinigung der Gravitation mit den übrigen Kräften. Demnach wäre die vereinheitlichte Theorie in absehbarer Zukunft hoffnungslos außer Reichweite direkter experimenteller Überprüfung (siehe “Eine Theorie für alles?” von Steven Weinberg, Spektrum Spezial 1/2000 “Forschung im 21.

Jahrhundert”, S.12). Die stärksten heutigen Beschleuniger erreichen Energien zwischen 100 GeV und 1 TeV (Teraelektronenvolt, Billionen Elektronenvolt). In diesem Bereich vereinigt sich der Elektromagnetismus mit der so genannten schwachen Wechselwirkung, einer für bestimmte radioaktive Zerfallsformen verantwortlichen Kraft zwischen subatomaren Teilchen.

  1. Wir würden die außerordentliche Schwäche der Gravitation verstehen, wenn wir den riesigen Faktor 10E16 erklären könnten, der die elektroschwache Skala von der Planck-Skala trennt.
  2. Leider reicht das äußerst erfolgreiche Standardmodell der Teilchenphysik dazu nicht aus, denn das Modell wurde eigens an den experimentell beobachteten Wert der elektroschwachen Skala angepasst.

Die gute Nachricht ist, dass diese Anpassung – zusammen mit 16 anderen – ausreicht, um auf einen Schlag Hunderttausende Beobachtungen zu erklären. Die schlechte Nachricht ist, dass wir die zu Grunde liegende Theorie bis auf die zweiunddreißigste Stelle hinter dem Komma genau einstellen müssen; sonst würde die elektroschwache Skala auf Grund quantenphysikalischer Instabilitäten die extremen Werte der Planck-Skala annehmen.

Das ist, als würde man einen Raum betreten und einen Bleistift finden, der mitten auf dem Tisch perfekt ausbalanciert auf der Spitze steht. Obwohl nicht unmöglich, ist eine solche Situation doch extrem instabil, und man fragt sich, woher sie kommt. “Große” Raumdimensionen Seit zwanzig Jahren suchen die Theoretiker dieses Rätsel – das Hierarchieproblem – zu lösen, indem sie bei rund 10E-19 Meter (oder 1 TeV) die Teilchenphysik abändern, um die elektroschwache Skala zu stabilisieren.

Die gängigste Änderung des Standardmodells erreicht diesen Zweck über die so genannte Supersymmetrie. Um im Bild des ausbalancierten Bleistifts zu bleiben: Die Supersymmetrie wirkt wie ein unsichtbarer Faden, der den Stift nach oben zieht und vor dem Umkippen bewahrt.

Obwohl die Teilchenbeschleuniger bis jetzt noch keine direkten Hinweise auf Supersymmetrie gefunden haben, gibt es immerhin indirekte Indizien. Werden etwa die gemessenen Stärken der starken, schwachen und elektromagnetischen Wechselwirkung theoretisch zu immer kürzeren Abständen extrapoliert, so konvergieren sie nur dann sehr exakt in einem gemeinsamen Wert, wenn die Extrapolation den Regeln der Supersymmetrie gehorcht.

Dieses Ergebnis weist auf eine supersymmetrische Vereinigung der drei Kräfte bei etwa 10E-32 Meter hin; das ist rund tausendmal größer als die Planck-Länge, aber immer noch weit jenseits des für Teilchenbeschleuniger zugänglichen Bereichs. Doch in den letzten zwei Jahren haben einige Theoretiker einen radikal neuen Ansatz vorgeschlagen, bei dem Raumzeit, Gravitation und Planck-Skala selbst modifiziert werden.

Die Grundidee ist, dass die extremen Werte der Planck-Skala – die akzeptiert werden, seit der deutsche Physiker Max Planck (1858–1947) sie vor einem Jahrhundert eingeführt hat – auf einer ungeprüften Annahme über die Schwerkraft bei kleinen Entfernungen beruhen. Newtons Gravitationsgesetz besagt, dass die Kraft zwischen zwei Massen umgekehrt proportional zum Quadrat ihres Abstands ist; es funktioniert hervorragend über makroskopische Distanzen und erklärt die Umlaufbahn der Erde um die Sonne, die Bahn des Mondes um die Erde und so weiter.

Doch weil die Schwerkraft so schwach ist, wurde das Gesetz experimentell nur bis zu Abständen von rund einem Millimeter überprüft – und immerhin müssen wir über 32 Größenordnungen extrapolieren, um zu schließen, dass die Schwerkraft erst bei einem Planck-Maßstab von 10E-35 Meter stark wird.

Das Membran-Modell des Universums Das Gesetz des inversen Abstandsquadrats ergibt sich im dreidimensionalen Raum ganz. Betrachten wir die gleichförmig von der Erde ausgehenden Feldlinien der Schwerkraft. In größerer Entfernung von der Erde verteilen sie sich über eine entsprechend größere Kugelfläche: Die Oberfläche wächst mit dem Quadrat des Radius, und im selben Maß wird die Kraft verdünnt.

Angenommen, es gäbe noch eine weitere Dimension, der Raum wäre vierdimensional. Dann würden die von einem Punkt ausgehenden Feldlinien sich über eine vierdimensionale Kugelschale ausbreiten, deren Oberfläche mit der dritten Potenz des Radius wächst, und die Schwerkraft würde einem Gesetz der inversen dritten Potenz des Abstands gehorchen.

Dieses invers kubische Gesetz beschreibt ganz sicher nicht unser Universum, aber stellen wir uns einmal vor, dass die zusätzliche Dimension zu einem kleinen Kreis mit Radius R zusammengerollt ist. Betrachten wir nun Feldlinien, die von einer fast punktförmigen Masse ausgehen. Über sehr kleine Abstände – viel kleiner als R – können die Feldlinien sich gleichförmig in alle vier Dimensionen ausbreiten, und darum ist die Schwerkraft umgekehrt proportional zur dritten Potenz der Entfernung.

Haben sich die Feldlinien aber erst einmal ganz um den Kreis herum ausgebreitet, bleiben ihnen nur noch drei Dimensionen übrig. Darum ist die Kraft für Abstände, die viel größer sind als R, invers quadratisch. Entsprechendes gilt für beliebig viele Extra-Dimensionen, die alle zu Kreisen mit Radius R eingerollt sind.

  • Bei n zusätzlichen Dimensionen folgt die Schwerkraft für Entfernungen unterhalb R einem inversen Potenzgesetz mit der Potenz 2+n.
  • Weil wir die Schwerkraft nur für Entfernungen oberhalb eines Millimeters gemessen haben, würden wir Änderungen der Schwerkraft durch Extra-Dimensionen, deren Größe R weniger als ein Millimeter beträgt, gar nicht bemerken.

Zudem würde das (2+n)-Potenzgesetz bewirken, dass die Schwerkraft nicht erst bei Erreichen des herkömmlichen Planck-Maßstabs von 10E-35 Meter “stark” wird, sondern schon weit darüber. Das heißt, die Planck-Länge – definiert als die Länge, bei der die Schwerkraft stark wird – wäre nicht gar so winzig, und das Hierarchieproblem würde geringer.

  • Das Hierarchieproblem lässt sich sogar vollständig lösen, indem man so viele Extra-Dimensionen postuliert, dass die Planck-Skala sich in die Nähe der elektroschwachen Größenordnung verschiebt.
  • Die endgültige Vereinigung der Gravitation mit den anderen Kräften würde dann schon bei 10E-19 Meter stattfinden und nicht erst – wie bisher angenommen – bei 10E-35 Meter.

Wie viele Dimensionen man braucht, hängt davon ab, wie groß sie sind. Wenn wir umgekehrt eine Anzahl von zusätzlichen Dimensionen vorgeben, können wir berechnen, wie groß sie sein müssen, um die Schwerkraft bei 10E-19 Meter stark zu machen. Bei nur einer zusätzlichen Dimension muss ihr Radius R etwa so groß sein wie die Entfernung zwischen Erde und Sonne.

Deshalb ist dieser Fall schon durch die Beobachtung ausgeschlossen. Doch schon zwei Extra-Dimensionen können das Hierarchieproblem lösen, wenn sie rund einen Millimeter groß sind – und genau an dieser Grenze endet unsere direkte Kenntnis der Schwerkraft. Die Dimensionen sind noch kleiner, wenn wir mehr davon nehmen: Sieben zusätzliche Dimensionen müssen nur 10E-14 Meter groß sein – so groß wie ein Uran-Kern.

Das ist für Alltagsbegriffe winzig, aber im Maßstab der Teilchenphysik immer noch riesig. Das Postulieren zusätzlicher Dimensionen mag bizarr und willkürlich scheinen, aber für Theoretiker ist es eine vertraute Idee. Schon in den zwanziger Jahren entwickelten die Physiker Theodor Kaluza (1885– 1954) und Oskar Klein (1894– 1977) eine vereinigte Theorie der Gravitation und des Elektromagnetismus, die eine zusätzliche Dimension erforderte.

Die Idee kehrt in den modernen String-Theorien wieder, die aus mathematischen Gründen insgesamt 10 Raumdimensionen benötigen. Bisher haben die Physiker angenommen, dass die Extra-Dimensionen zu winzigen Kreisen von der Größe der herkömmlichen Planck-Länge – 10E-35 Meter – eingerollt sind, wodurch sie zwar verborgen bleiben, aber das Dilemma des Hierarchieproblems bestehen lassen.

Was war vor dem Urknall?

Hingegen werden die zusätzlichen Dimensionen in der neuen Theorie, die wir vorschlagen, zu relativ großen Kreisen – mindestens 10E-14 Meter, maximal ein Millimeter – zusammengerollt. Wenn diese Dimensionen so groß sind, warum haben wir sie bisher noch nicht bemerkt? Millimetergroße Extra-Dimensionen wären bereits mit dem bloßen Auge und erst recht durch ein Mikroskop wahrnehmbar.

Und obwohl wir die Schwerkraft nicht unterhalb eines Millimeters gemessen haben, besitzen wir eine Fülle experimenteller Erkenntnisse über alle anderen Kräfte bei viel kürzeren Entfernungen bis hinunter zu 10E-19 Meter – und all dies lässt sich nur mit einem dreidimensionalen Raum vereinbaren. Wie kann es dann große Extra-Dimensionen geben? Die Antwort ist einfach und seltsam zugleich: Die gesamte Materie und alle uns bekannten Kräfte – mit Ausnahme der Schwerkraft – sind auf eine Art Wand im Raum der zusätzlichen Dimensionen beschränkt.

Elektronen, Protonen, Photonen und all die anderen Teilchen des Standardmodells können sich nicht in den Extra-Dimensionen bewegen; auch elektrische und magnetische Feldlinien breiten sich nicht in den höherdimensionalen Raum aus. Die Wand hat nur drei Dimensionen, und soweit es diese Teilchen betrifft, könnte das Universum ebenso gut dreidimensional sein.

Nur die Feldlinien der Gravitation reichen in den höherdimensionalen Raum hinaus, und nur das Graviton – das Quantenteilchen, das die Schwerkraft überträgt – vermag sich dort frei zu bewegen. Das heißt, die zusätzlichen Dimensionen machen sich ausschließlich durch die Gravitation bemerkbar. Was taugt die Theorie? Zur Veranschaulichung stellen wir uns alle Teilchen des Standardmodells als Kugeln auf einem unermesslich großen Billardtisch vor; soweit es sie betrifft, ist das Universum zweidimensional.

Dennoch können Bewohner dieses Billard-Universums die höherdimensionale Welt entdecken: Wenn zwei Billardkugeln zusammenstoßen, entstehen Schallwellen, die sich in allen drei Dimensionen fortpflanzen und ein wenig Energie von der Tischoberfläche verschwinden lassen.

Die Schallwellen entsprechen den Gravitonen, die sich im gesamten höherdimensionalen Raum bewegen können. Bei hochenergetischen Teilchenkollisionen sollten wir demnach gewisse Energie-Fehlbeträge beobachten, die von in höhere Dimensionen entwischten Gravitonen herrühren. Auch wenn es uns seltsam erscheinen mag, dass manche Teilchen auf eine Wand beschränkt sein sollen, sind uns ähnliche Phänomene doch vertraut.

Zum Beispiel können Elektronen in einem Kupferdraht sich nur im eindimensionalen Raum des Drahtes bewegen; sie wandern nicht in die dreidimensionale Umgebung ab. Auch Wasserwellen pflanzen sich auf der Oberfläche fort, nicht in der Tiefe. Unser spezielles Szenario, in dem alle Teilchen außer der Schwerkraft auf eine Wand beschränkt sind, folgt zwanglos aus der String-Theorie.

  1. Tatsächlich hängt der jüngste Durchbruch in der String-Theorie gerade mit solchen Wänden oder Membranen zusammen, so genannten “D-Branes”; dieses Kunstwort ist aus “D” für Dirichlet – ein deutscher Mathematiker des 19.
  2. Jahrhunderts, nach dem gewisse Randbedingungen für Felder benannt sind – und “Brane” von englisch membrane zusammengesetzt.

D-Branes haben genau die erforderlichen Eigenschaften: Elektronen, Photonen und andere Partikel werden durch winzige schwingende Saiten (englisch strings) beschrieben, deren beide Endpunkte an einer D-Brane haften müssen. Hingegen sind die Gravitonen winzige geschlossene String-Schleifen; sie können in allen Dimensionen umherwandern, weil sie keine Endpunkte besitzen, die in einer D-Brane verankert wären.

  1. Ein guter Forscher versucht eine neue Theorie gleich zu erledigen, indem er einen Widerspruch zu bekannten experimentellen Ergebnissen findet.
  2. Die Theorie der großen Extra-Dimensionen verändert die Schwerkraft bei makroskopischen Entfernungen und die übrige Physik bei hohen Energien – also sollte sie eigentlich leicht zu entkräften sein.

Doch erstaunlicherweise widerspricht diese Theorie, obwohl sie von unserem gewohnten Bild des Universums radikal abweicht, keinem bekannten experimentellen Resultat. Einige Beispiele zeigen, wie überraschend diese Schlussfolgerung ist. Man mag zunächst erwarten, dass eine Veränderung der Gravitation sich auf die von ihr zusammengehaltenen Objekte auswirkt, zum Beispiel Sterne und Galaxien.

  1. Aber das ist nicht der Fall.
  2. Die Schwerkraft verändert sich nur für Entfernungen unterhalb eines Millimeters, während sie einen Stern über Tausende von Kilometern hinweg zusammenhält.
  3. Allgemein gesagt: Obwohl die Gravitation über kurze Distanzen durch die zusätzlichen Dimensionen verstärkt wird, holt sie die anderen Kräfte doch erst bei 10E-19 Meter ein; auf große Entfernungen bleibt sie vergleichsweise sehr schwach.

Ein viel ernsteres Problem bilden die Gravitonen, die hypothetischen Quanten der Gravitation. In unserer Theorie treten sie – wegen der auf kurze Entfernung erhöhten Schwerkraft – viel stärker mit Materie in Wechselwirkung, und darum sollten bei energiereichen Teilchenkollisionen viel mehr Gravitonen erzeugt werden.

Außerdem pflanzen sie sich in sämtlichen Dimensionen fort und entführen darum Energie aus der Wand oder Membran, die unser Universum ausmacht. Wenn ein Stern kollabiert und anschließend als Supernova explodiert, können bei den hohen Temperaturen Gravitonen leicht in die Extra-Dimensionen verdampfen. Doch wie wir aus Beobachtungen der berühmten Supernova 1987A wissen, emittiert eine solche Explosion ihre Energie größtenteils in Form von Neutrinos; für einen Energieverlust durch Gravitonen bleibt kaum Spielraum.

Unser Wissen über Supernovae setzt deshalb der Wechselwirkung von Gravitonen mit Materie eine enge Grenze. Diese Einschränkung hätte der Idee der Extra-Dimensionen um ein Haar den Todesstoß versetzt; doch detaillierte Berechnungen zeigen, dass die Theorie überlebt.

Die engste Schranke gilt bei nur zwei zusätzlichen Dimensionen; in diesem Fall kühlen Gravitonen die Supernova zu stark ab, wenn der fundamentale Planck-Maßstab auf weniger als rund 50 TeV abgesenkt wird. Bei drei oder mehr Extra-Dimensionen darf diese Größe sogar nur wenige TeV betragen, ohne dass die Supernova vorzeitig erlischt.

Theoretisch sind viele andere Systeme – vom erfolgreichen Urknallmodell des frühen Universums bis zur Kollision von kosmischen Strahlen höchster Energie – darauf untersucht worden, welche Einschränkungen sie der neuen Theorie auferlegen. Die Theorie besteht all diese experimentellen Prüfungen; sie sind sogar weniger streng als die Einschränkung durch die Supernovae.

Je mehr Dimensionen zur Theorie hinzugefügt werden, desto lockerer werden die Einschränkungen: Das dramatische Anwachsen der Schwerkraft beginnt schon bei kleineren Entfernungen und hat deshalb weniger Auswirkungen auf weiträumige Prozesse. Klarheit im Jahre 2010 Die Theorie löst das Hierarchieproblem, indem sie die Gravitation im TeV-Energiebereich zu einer starken Kraft macht – gerade in dem Bereich, den die geplanten Teilchenbeschleuniger untersuchen sollen.

Demnach könnte der Large Hadron Collider (LHC), der um 2005 die Arbeit aufnehmen wird, das Wesen der Quantengravitation enthüllen. Falls die String-Theorie die Quantengravitation richtig beschreibt, gleichen die Teilchen winzigen String-Schleifen, die wie eine Violinsaite schwingen können.

Die bekannten fundamentalen Teilchen entsprechen einem String, das nicht schwingt – einer nicht gestrichenen Saite. Jeder unterschiedliche Ton, den die schwingende Saite hervorzubringen vermag, entspricht in diesem Bild einem neuen exotischen Teilchen. Gemäß der herkömmlichen String-Theorie sollen die Strings nur etwa 10E-35 Meter groß sein, und die neuen Teilchen hätten Massen von der Größenordnung der herkömmlichen Planck-Energie.

Die Musik dieser Saiten wäre gleichsam zu schrill, als dass wir sie mit unseren Beschleunigern hören könnten. Aber bei großen Extra-Dimensionen sind die Strings viel länger, nämlich rund 10E-19 Meter, und die neuen Teilchen können bereits bei einigen TeV auftreten – tief genug, um sie mit dem LHC zu hören.

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Ebenso wären Energien experimentell erreichbar, bei denen Teilchenkollisionen mikroskopische Schwarze Löcher erzeugen. Diese Gebilde wären mit rund 10E-19 Meter Durchmesser zu klein, um Probleme zu schaffen; sie würden Energie in Form so genannter Hawking-Strahlung emittieren und in weniger als 10E-27 Sekunden verdampfen.

Durch Beobachten solcher Phänomene ließe sich die rätselhafte Quantenphysik Schwarzer Löcher unmittelbar erforschen. Selbst bei Energien, die zu gering sind, um schwingende Strings oder Schwarze Löcher zu erzeugen, produzieren die Teilchenzusammenstöße große Mengen von Gravitonen – ein in herkömmlichen Theorien unerheblicher Vorgang.

Experimentell sind die emittierten Gravitonen nicht direkt nachweisbar, doch die von ihnen abtransportierte Energie würde sich als Energiedefizit der Kollisionstrümmer offenbaren. Die Theorie sagt bestimmte Eigenschaften der fehlenden Energie voraus – etwa, wie sie mit der Kollisionsenergie variiert.

Somit ließe sich die Gravitonenerzeugung von anderen Prozessen unterscheiden, die in Form unsichtbarer Teilchen Energie wegschaffen. Bereits jetzt schränken die Daten der stärksten Hochenergie-Beschleuniger das Szenario der großen Extra-Dimensionen etwas ein.

  • Die Experimente am LHC sollten entweder Anzeichen für Gravitonen finden oder, falls nicht, die Theorie widerlegen.
  • Auch eine ganz andere Art von Experimenten könnte die Theorie untermauern, vielleicht sogar früher als die Teilchenbeschleuniger.
  • Wie wir wissen, müssen zwei Extra-Dimensionen rund ein Millimeter groß sein, um das Hierarchieproblem zu lösen.

Dann würden Schwerkraftmessungen bei Millimeterabständen einen Übergang des Newtonschen invers quadratischen Gesetzes zu einem Gesetz mit der inversen vierten Potenz des Abstands aufzeigen. Erweiterungen der grundlegenden Theorie führen zu zahlreichen anderen möglichen Abweichungen vom Newtonschen Gesetz; am interessantesten sind dabei abstoßende Kräfte, die mehr als eine Million Mal stärker als die Schwerkraft wirken, wenn zwei Teilchen weniger als ein Millimeter voneinander entfernt sind.

Derzeit überprüfen extrem empfindliche Detektoren, die auf einem Labortisch Platz haben, das Newtonsche Gravitationsgesetz im Bereich von Zentimetern bis zu einigen Hundertstel Millimetern. Um die Schwerkraft unterhalb von Millimeterabständen zu testen, dürfen die Objekte nicht viel größer als ein Millimeter sein; darum haben sie nur sehr geringe Massen.

Man muss zahlreiche Effekte sehr sorgfältig abschirmen – etwa elektrostatische Restladungen, welche die winzige Gravitationsanziehung überdecken oder imitieren. Solche Experimente sind schwierig und subtil, aber auch ungeheuer spannend, denn sie könnten eine völlig neue Physik enthüllen.

  • Selbst unabhängig von der Suche nach zusätzlichen Dimensionen ist es wichtig, unsere unmittelbare Kenntnis der Schwerkraft auf diese kurzen Entfernungen zu erweitern.
  • Drei Forscher führen zur Zeit solche Experimente durch: John Price von der Universität von Colorado, Aharon Kapitulnik von der Stanford-Universität und Eric G.

Adelberger von der Universität von Washington. Sie erwarten noch in diesem Jahr vorläufige Resultate. Die Idee der zusätzlichen Dimensionen setzt eigentlich die Tradition unseres kopernikanischen Weltbilds fort: Die Erde ist nicht das Zentrum des Sonnensystems, die Sonne ist nicht das Zentrum unserer Galaxis, unsere Galaxis ist bloß eine unter Milliarden in einem Universum ohne Mittelpunkt – und nun bildet unser ganzes dreidimensionales Universum nur eine dünne Membran in einem Raum mit vielen Dimensionen.

  1. Wenn wir Schnitte durch die Extra-Dimensionen betrachten, nimmt unser Universum darin nur einen einzigen, unendlich kleinen Punkt ein, umgeben von Leere.
  2. Aber vielleicht ist das nicht die ganze Wahrheit.
  3. So wie die Milchstraße nicht die einzige Galaxie im Universum ist, ist unser Universum in den Extra-Dimensionen vielleicht nicht allein.

Die Membranen anderer dreidimensionaler Universen könnten parallel zu unserem liegen, in den Extra-Dimensionen nur ein Millimeter von uns entfernt. Und obwohl alle Teilchen des Standardmodells in unserem Membran-Universum gefangen sind, könnten sich außer den Gravitonen noch weitere Teilchen, die nicht zum Standardmodell gehören, durch die Extra-Dimensionen fortpflanzen.

  1. Weit davon entfernt, leer zu sein, weisen die zusätzlichen Dimensionen möglicherweise eine Vielfalt interessanter Strukturen auf.
  2. Die Effekte neuer Teilchen und Universen in den Extra-Dimensionen lösen vielleicht viele Rätsel der Teilchenphysik und Kosmologie.
  3. Sie könnten zum Beispiel für die Neutrinomasse verantwortlich sein.

Eindrucksvolle neue Ergebnisse des Super-Kamiokande-Experiments in Japan zeigen an, dass die Neutrinos, die lange als masselos galten, eine winzige Masse besitzen (siehe “Der Neutrinomasse auf der Spur” von Edward Kearns, Takaaki Kajita und Yoji Totsuka, Spektrum der Wissenschaft 10/1999, S.44).

Das Neutrino könnte seine Masse durch Wechselwirkung mit einem Partnerfeld in den Extra-Dimensionen erlangen. Wie bei der Schwerkraft wäre die Wechselwirkung sehr stark verdünnt – und die Neutrinomasse winzig –, weil der Partner sich durch die Extra-Dimensionen ausbreitet. Ein weiteres Rätsel der Kosmologie ist die Frage, woraus die dunkle Materie besteht: die unsichtbare, nur durch ihre Schwereanziehung kenntliche Substanz, die mehr als 90 Prozent der Masse des Universums auszumachen scheint.

Vielleicht hält sie sich in Parallel-Universen auf. Eine solche Materie würde unser Universum durch die Schwerkraft beeinflussen; sie wäre notwendigerweise “dunkel”, denn unsere Art Photonen ist unwiderruflich in unserer Membran gefangen, und darum vermag niemals Licht durch die Leere zu dringen, die uns von der Parallelmaterie trennt.

  1. Solche Parallel-Universen sind vielleicht völlig verschieden von unserem: Sie bestehen aus einer Membran mit weniger oder mehr Dimensionen und enthalten ganz andere Teilchen und Kräfte.
  2. Oder noch seltsamer, sie haben sogar dieselben Eigenschaften wie unsere Welt.
  3. Angenommen, unsere Heimatmembran ist in den Extra-Dimensionen mehrfach gefaltet.

Objekte auf einer gegenüber liegenden Falte scheinen dann sehr weit entfernt zu liegen, obwohl sie in den Extra-Dimensionen weniger als ein Millimeter von uns trennt: Das von ihnen emittierte Licht muss bis zu uns den gesamten Umweg durch die Falte nehmen.

  1. Wenn die Falte einige zehn Milliarden Lichtjahre groß ist, hat uns seit Beginn des Universums kein Lichtstrahl von der anderen Seite erreicht.
  2. Die rätselhafte dunkle Materie könnte aus ganz normaler Materie bestehen, vielleicht sogar aus gewöhnlichen Sternen und Galaxien, die auf ihrer Seite der Falte hell strahlen.

Solche Sterne würden interessante beobachtbare Effekte erzeugen – etwa Gravitationswellen, die von Supernovae und anderen heftigen astrophysikalischen Prozessen stammen. Die Gravitationswellen-Detektoren, die in einigen Jahren fertig gestellt werden sollen, könnten Anzeichen für Falten finden: große Quellen von Gravitationsstrahlung, denen sich in unserem Universum keine sichtbare Materie zuordnen lässt.

  • Die hier präsentierte Theorie ist nicht die erste mit zusätzlichen Dimensionen, die größer als 10E-35 Meter sind.
  • Ignatios Antoniadis von der École Polytechnique in Frankreich hat 1990 vorgeschlagen, dass einige Dimensionen der String-Theorie bis zu 10E-19 Meter groß sein könnten, aber er beließ den Maßstab der Quantengravitation bei 10E-35 Meter.

Und 1996 haben Petr Horava vom California Institute of Technology und Edward Witten vom Institute for Advanced Study in Princeton (New Jersey) darauf hingewiesen, dass eine einzige Extra-Dimension von 10E-30 Meter Größe die Gravitation mit den anderen Kräften vereinigen könnte, und zwar im Rahmen einer supersymmetrischen Vereinigung bei 10E-32 Meter.

  • Unser Universum: nur eines unter vielen?
  • Literaturhinweise

Seit unserem Vorschlag aus dem Jahre 1998 sind mehrere interessante Varianten erschienen, die ebenfalls Extra-Dimensionen und unser Membran-Universum benutzen. So nehmen Lisa Randall von der Princeton University und Raman Sundrum von der Stanford University an, dass die Schwerkraft selbst auf einer Membran in einer fünfdimensionalen Raum-Zeit konzentriert ist, die in allen Richtungen unendlich ist.

  1. Die Schwerkraft erscheint in unserem Universum naturgemäß sehr schwach, wenn wir uns auf einer anderen Membran befinden.
  2. Zwanzig Jahre lang war es üblich, das Hierarchieproblem und somit die Schwäche der Schwerkraft durch die Annahme zu erklären, die Planck-Skala bei 10E-35 Meter sei Grundlage jeder Theorie, und die Teilchenphysik müsse sich bei 10E-19 Meter ändern.

Die Quantengravitation blieb pure Spekulation und hoffnungslos jenseits der Reichweite von Experimenten. In den letzten beiden Jahren haben wir erkannt, dass dies nicht unbedingt der Fall sein muss. Wenn es große zusätzliche Dimensionen gibt, könnten wir in den nächsten Jahren bei etwa 6 x 10E-5 Meter gewisse Abweichungen vom Newtonschen Gesetz entdecken sowie mit Hilfe des LHC Stringvibrationen oder winzige Schwarze Löcher.

  • Quantengravitation und String-Theorie würden Teil der experimentell überprüfbaren Wissenschaft.
  • Jedenfalls werden wir um 2010 der Antwort auf die 300 Jahre alte Frage näher kommen, warum die Gravitation so schwach ist.
  • Vielleicht finden wir uns dann in einem seltsamen Flachland wieder – in einem Membran-Universum, wo die Quantengravitation zum Greifen nahe liegt.

Das elegante Universum. Superstrings, verborgene Dimensionen und die Suche nach der Weltformel. Von Brian Greene. Siedler, Berlin 2000. Neue Welttheorien: von Strings zu Membranen. Von M. Duff in: Spektrum der Wissenschaft 4/1998, S.62. Flatland. A Romance of Many Dimensions.

  1. Kurz gefasst
  2. Dimensionen

Unser Universum hat offenbar vier Dimensionen: drei räumliche und eine zeitliche. Doch Mathematiker und Physiker erforschen schon seit langem die Eigenschaften von abstrakten Räumen mit beliebig vielen Dimensionen. Die “Größe” von Dimensionen Die vier bekannten Raum-Zeit-Dimensionen unseres Universums sind riesig.

Die Dimension der Zeit erstreckt sich mindestens 13 Milliarden Jahre in die Vergangenheit und vielleicht unendlich weit in die Zukunft. Die drei Raumdimensionen sind vielleicht unendlich; unsere Teleskope erfassen Objekte, die mehr als 12 Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Dimensionen können aber auch endlich sein.

Zum Beispiel erreichen die zwei Dimensionen der Erdoberfläche nur etwa 40000 Kilometer. Kleine Extra-Dimensionen Einige moderne physikalische Theorien postulieren zusätzliche reale Dimensionen, die zu so winzigen Kreisen zusammengerollt sind – vielleicht mit nur 10E-35 Meter Radius –, dass wir sie noch nicht entdeckt haben.

Ein Baumwollfaden ist in guter Näherung eindimensional: Eine einzige Zahl vermag anzugeben, wo auf dem Faden eine Ameise sitzt. Doch unter dem Mikroskop sehen wir Staubmilben auf der zweidimensionalen Oberfläche des Fadens krabbeln – entlang der großen Längendimension sowie der kleinen Umfangsdimension.

Große Extra-Dimensionen Kürzlich haben Physiker erkannt, dass es millimetergroße und dennoch unsichtbare Extra-Dimensionen geben könnte. Überraschenderweise steht diese Theorie nicht im Widerspruch zu bisher bekannten experimentellen Fakten, und sie könnte einige Rätsel der Teilchenphysik und Kosmologie klären.

Demnach wäre unser gesamtes räumliches Uni-versum – mit Ausnahme der Gravitation – in einer Membran gefangen wie Billardkugeln auf einem zweidimensionalen Spieltisch. Dimensionen und Gravitation Das Verhalten der Schwerkraft – insbesondere ihre Stärke – hängt eng mit der Anzahl der ihr zugänglichen Dimensionen zusammen.

Gravitationsmessungen über Entfernungen unterhalb eines Millimeters – solche Experi-mente sind zur Zeit im Gange – könnten demnach große Extra-Dimensionen enthüllen. Diese Dimensionen würden auch hypothetische Objekte der Quantengravitation in greifbare Nähe rücken.Aus: Spektrum der Wissenschaft 10 / 2000, Seite 44© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH : Theoretische Physik: Die unsichtbaren Dimensionen des Universums

Ist das Universum das Weltall?

Weltall ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Die Bezeichnung Weltall wird auch mit der Bedeutung von Weltraum verwendet.

Universum
Das Bild Hubble Ultra Deep Field bietet einen sehr tiefen Blick ins Universum. (Das Foto umfasst einen Raumwinkel, der ungefähr dem 150. Teil der durchschnittlichen Mondscheibe entspricht.)
Physikalische Eigenschaften (bezogen auf das beobachtbare Universum )
Radius > 46,50 Mrd. Lj
Masse (sichtbar) ca.10 53 kg
Mittlere Dichte ca.4,7 · 10 −27 kg / m 3
Alter 13,787 ± 0,020 Mrd. Jahre
Anzahl Galaxien ca.2 Bio.
Temperatur Hintergrundstrahlung 2,72548 K

Struktur des Universums Das Universum (von lateinisch universus ‚gesamt‘ ), auch der Kosmos oder das Weltall genannt, ist die Gesamtheit von Raum, Zeit und aller Materie und Energie darin. Das beobachtbare Universum beschränkt sich hingegen auf die vorgefundene Anordnung aller Materie und Energie, angefangen bei den elementaren Teilchen bis hin zu den großräumigen Strukturen wie Galaxien und Galaxienhaufen,

Die Kosmologie, ein Teilgebiet sowohl der Physik als auch der gegenwärtigen Philosophie der Naturwissenschaften, befasst sich mit dem Studium des Universums und versucht Eigenschaften des Universums wie beispielsweise die Frage nach der Feinabstimmung der Naturkonstanten zu beantworten. Die heute allgemein anerkannte Theorie zur Beschreibung der großräumigen Struktur des Universums ist das Standardmodell der Kosmologie,

Sie beruht auf der allgemeinen Relativitätstheorie in Kombination mit astronomischen Beobachtungen. Auch die Quantenphysik hat wichtige Beiträge zum Verständnis speziell des frühen Universums der Zeit kurz nach dem Urknall geliefert, in dem die Dichte und Temperatur sehr hoch waren.

Wie groß ist das All?

Noch vor etwa 100 Jahren dachten wir, unsere Milchstraße, unsere Galaxie wäre das Universum. Inzwischen können wir Milliarden von Galaxien beobachten. Erst in den vergangenen Jahrzehnten ist die Entwicklung so weit vorangekommen, dass die Frage nach der Größe des Universums mit Messungen beantwortet wird.

So wird der Rand unseres Universum derzeit mit Entfernung von 13,819 Milliarden Lichtjahren definiert. So weit reichen die besten Teleskope. Ein Lichtjahr sind etwa 10 Billionen Kilometer. Also können die Menschen fast 140 Trilliarden Kilometer weit ins All schauen. Dieser Rand, ist nach dem aktuellen Modell unseres Universums in jede Richtung gleich weit weg.

Damit ist auch klar, welches optische Sichtfeld sich uns vom Universum bietet, sagt Astrophysiker Hendrik Hildebrandt, Professor an Ruhr-Universität Bochum. Das beobachtbare Universum ist eine Kugel – eine Kugel mit einem Radius von 13,8 Milliarden Lichtjahren.

Was war am Anfang der Welt?

Published at: 22-8-2023 Am Anfang war der Urknall: Aus einem unendlich winzigen Punkt soll vor rund 13,82 Milliarden Jahren unser Universum entstanden sein. Unser Kosmos, aller Raum und alle Zeit existieren erst seit diesem Punkt – oder? Das Universum ist unendlich groß und es war schon immer da? Nein. Obwohl Wissenschaftler zu Beginn des 20. Jahrhunderts tatsächlich von einem solch statischen Universum ausgegangen sind, fanden sie seitdem heraus: Das Universum dehnt sich aus, es expandiert.

Wie groß war das Universum nach 1 Sekunde?

Was wissen wir über den Urknall? – Der Ursprungspunkt ist heute bekannt. Vor etwa 13,8 Milliarden Jahren ist das Universum entstanden. Da zu diesem Zeitpunkt die Materie stark komprimiert war, muss es extrem klein und heiß gewesen sein. Diese komprimierte Energie dehnte sich dann schlagartig mit unvorstellbarer Geschwindigkeit aus.

Eine Explosion – wie es der Name vermuten lässt – war es allerdings nicht. Schon eine Sekunde danach war es etwa zehn Billionen Grad heiß und hatte etwa einen Durchmesser von der Erde bis zum Mond. Die Materie zu diesem Zeitpunkt hätte allerdings eher noch in eine Kaffeetasse gepasst. Ab da bildeten sich dann auch die ersten Elementarteilchen.

Seitdem wird das Universum immer größer, kälter und weniger dicht.

Sind Raum und Zeit unendlich?

Raum und Zeit in der klassischen Physik Raum und Zeit existieren objektiv und insbesondere auch unabhängig vom Bewegungszustand eines Körpers. Es gibt keine Wechselbeziehungen zwischen Raum und Zeit. Sie beeinflussen sich gegenseitig nicht. Der Raum ist unendlich ausgedehnt.

Wann entstanden Raum und Zeit?

Wir haben Physikerinnen und Physiker gefragt und faszinierende Antworten erhalten. Vor 13,8 Milliarden Jahren ging es plötzlich los: Wie aus dem Nichts entstanden Raum und Zeit. Im ersten Augenblick war alle Materie in einem Punkt vereint, dann schoss das Universum im Urknall explosionsartig auseinander.