Eigentlich müsste der Energieerhaltungssatz doch auch für das Universum gelten?
Dann war die Temperatur damals (Urknall) unendlich heiß - Praktisch pure Energie. Und diese Energie wurde dann zu Materie aka Atome. Stimmt das?
6 Antworten
Eigentlich müsste der Energieerhaltungssatz doch auch für das Universum gelten?
Sofern das Universum ein geschlossenes System ist, muss der gelten. Ob das so ist, weiß man aber nicht, da über die Systemgrenze des Universums praktisch nichts bis gar nichts bekannt ist.
die these des urknalls vor rund 14 milliarden jahren ist eigentlich nur in bezug auf die erforschte hintergrundstrahlung von 3° kelvin annähernd plausibel.
auch die z.zt. populären modelle über die entwicklung der materie sind solange nicht widerlegbar, wie es die forschung nicht schafft, die tatsächliche entstehung unseres universums unzweifelhaft zu erklären.
Nicht ganz. Es kann auch aus purem Nichts etwas entstehen (siehe Hawking-Strahlen)
Die Hawking-Strahlung entspricht exakt der Abnahme der Masse des Schwarzen Lochs. Damit entsteht "netto" nicht etwas aus dem Nichts. Es entsteht ein virtuelles Teilchenpaar, dessen Gesamtenergie Null ist. Das eine Teilchen fällt ins Schwarze Loch, das andere entweicht nach außen.
Womit sich Hawking wie bei vielen anderen Dingen allerdings geirrt hat:
Hier nachzulesen:
Der gesamte Inhalt des Universums — soweit er Gegenstand physikalischer Betrachtung sein kann — wird durch die Quantenfeldtheorie erklärt als Summe harmonischer Wellen im Potentialfeld der physikalischen Grundkräfte. Sie (heute auch atomare QuBits genannt – im Gegensatz zu nur effektiven, mit denen z.B. Quantencomputer rechnen)
- stellen die tatsächlich kleinsten Portionen von Energie dar,
- entstehen durch Quantenfluktuation aus den Nichts (dem physikalischen Vakuum)
- und gruppieren sich im Zuge kosmischer Evolution erst zu Elementarteilchen und später zu immer größeren Gebilden, die wir dann Materie nennen und als sog. "stehende" Wellen erkennen.
Die Expansion des Raumes wirkt diesem Drang aller Wellen, sich zu gruppieren, entgegen, so dass all diese Wellenbündel langsam aber sicher auch wieder zerfallen. Eben deswegen wird nichts aus Materie Bestehendes ewig existieren.
Mit hoher Wahrscheinlichkeit bestand unser Universum direkt nach dem Urknall tatsächlich nur aus atomaren QuBits (zum Vergleich: von den erst später entstandenen Elektronen besteht jedes aus etwa 10 hoch 30 solch atomarer QuBits).
Insofern ist deine Vermutung, dass unser Universum, so wie der Urknall es schuf, zunächst wirklich "pure Energie" war: ein Meer atomarer QuBits, in dem sich erst später, durch Gravitation, Materie gebildet hat (ganz so, wie sich im bewegten Ozean, wo er stark abkühlt, aus Wasser Eisbrocken bilden können).
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Der Energie-Erhaltungssatz gilt nur für in sich energetisch abgeschlossene Systeme. Er gilt also auf keinen Fall für "Unser Universum", sollte aber sehr wohl für den Weltraum insgesamt gelten (der aber durchaus unendlich groß sein könnte).
Begriffsklärung:
- Unter dem Weltraum versteht man das gesamte (uns weitgehend unbekannte) Muliversum.
- Mit darin enthalten ist Unser Universum (worunter man das Innere unseres Beobachtungshorizonts versteht).
Ja, sehr einfach formuliert, aber natürlich gilt die Energieerhaltung im gesamten Universum. Anderenfalls wären echte "Wunder" zu beobachten, die den restlichen Naturgesetzen widersprechen.