Frage von Usedefault, 85

Gab es den Raum vor dem Urknall?

Hallo!

Es heißt ja, der Raum wäre mit dem Urknall entstanden. Aber ist der Raum in dem der Urknall stattfand derselbe Raum, wie der, welcher bei uns Vakuum genannt wird? Irgendwo muss ja der Urknall selbst stattgefunden haben.

Lg

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 38

Es heißt ja, der Raum wäre mit dem Urknall entstanden.

Wenn das so ist, dann ist der Urknall eigentlich gar nicht vorbei und hat sich irgendwann einmal ereignet, sondern er läuft permanent. Schließlich »entsteht Raum« ja auch gegenwärtig (in der Form, dass sich der Raum ausdehnt).

Irgendwo muss ja der Urknall selbst stattgefunden haben.

Respektive stattfinden. Dieses Irgendwo ist der gesamte Weltraum, einschließlich des Ortes, wo ich jetzt sitze und des Ortes, wo Du sitzt. 

Vor 13,8 Milliarden Jahren (manchmal liest man auch 13,7 oder andere Zahlen in der Größenordnung) war genau dieser Raum, in dem wir uns heute befinden, nach heutigen Maßstäben winzig und extrem heiß.

Man kann darüber spekulieren, ob damals vielleicht Teilchen stabil waren, die heute kurzlebig sind, und ob nicht das, was aus heutiger Sicht als Inflationsphase bezeichnet wird, aus damaliger Sicht ein Big Rip oder auch ein Big Freeze/Chill gewesen sein und der unserem Universum bevorstehende Big Rip oder Big Freeze/Chill nicht einfach eine neue Inflationsphase für ein großräumigeres, zeitlich ausgedehnteres und kälteres Universum der nächstniedrigeren Energiestufe ist.

Mir gefällt diese Vorstellung.

Kommentar von Hamburger02 ,

Auf jeden Fall ist sie interessant und passt gut zu meiner Vorstellung, dass alles was im Universum existiert und passiert, letztlich auf die Dissipation von Exergie zurückzuführen ist. Da wäre eine niedrigere Energiestufe logisch.

Kommentar von Usedefault ,

Der Raum in dem wir uns befinden ist überall entstanden. Aber der Prozess des Urknall muss ja auch irgendwo stattgefunden haben.

Kommentar von SlowPhil ,

Nicht irgendwo, überall - oder meinst Du einen Einbettungsraum, von dem aus man das Universum von außen beobachten können müsse? Ein solcher ist aus Sicht der theoretischen Physik zwar nicht ausgeschlossen, aber nach heutigem Kenntnisstand auch nicht erforderlich. Natürlich ist das nicht leicht vorstellbar.

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 16

Das, was die Physik heute unter Raum versteht, und du vermutlich auch, ist letztlich nur ein Begriff innerhalb des Modells, das wir uns von der Wirklichkeit machen. Die einzige Wirklichkeit, die wir zumindest qualitativ direkt wahrnehmen können, ist unser eigenes Denken. Alles andere basteln wir uns zu einer modellhaften Realität zusammen.

Dieser Raum umfasst das heutige Universum. Ob dieser Raum eine Grenze hat oder nicht, wissen wir nicht. Wenn er aber eine Grenze hat, dann wissen wir nicht einmal schemenhaft, was jenseits dieser Grenze sein könnte. Das gilt für heute und das gilt für den Zustand des Universums vor rund 13,7 Mio Jahren. Insofern ist deine Frage nur spekulativ zu beantworten. Ob außer unserem System "Universum" jemals noch andere Systeme oder Entitäten existierten, ist ebenfalls pure Spekulation.

Das finde ich aber nicht schlimm. Da gibt es noch viel für hunderte von Forschergenerationen zu tun. Man bedenke, dass die Menschheit immerhin gut 40.000 Jahre der irrigen Meinung war, die Milchstraße wäre die Grenze des Universums. Es ist noch nicht einmal hundert Jahre her, dass Edwin Hubble entdeckte, dass das Universum viel größer ist und es viele Galaxien gibt. Wer weiß, womöglich entdeckt man irgendwann mal in der Hintergrundstrahlung Strukturen, die auf eine große Reflexion an der Grenze des Universums schließen lassen und weitere Informationen enthalten.

Vakuum bedeutet, der Druck ist 0. Das gibt es aber nur, wenn keinerlei Materie vorhanden ist. Das ändert aber an den Eigenschaften des Raumes zunächst nichts. Ein Vakuum ist auch nicht stabil, auch dort gibt es Fluktuationen.

Ob Raum existieren kann, wenn man alle Energie entfernt, würde mich selber interessieren.

Die Erkenntnis der eigenen Winzigkeit ist nicht unbedingt schädlich. Dem steht aber gegenüber die Erkenntnis, Teil von etwas Gewaltigem zu sein. Wir sind ja keine außenstehenden Beobachter, sondern stehen selber in starken Wechselwirkungen mit diesem Universum.

Antwort
von LaurentSonny, 52

Diese Frage ist eine durchaus sehr interessante Frage. Zuallererst sollte das Wort "Vakuum" genauer betrachtet werden: Allgemein heißt es das "Nichts". Jedoch ist es wissenschaftlich falsch, denn dort heißt es nur "Atomare Leere". Das bedeutet also, dass es im Vakuum sehr wohl noch die ganzen Strahlungen gibt, welche sich ohne Masse fortbewegen können - u.a. Radiowellen, X-Strahlen (auch Röntgenstrahlen genannt) oder Lichtstrahlen.

Für den absolut leeren Raum ist mir keine Bezeichnung bekannt, außer dass es wissenschaftlich nicht als Raum bezeichnet wird. Denn, vorausgesetzt, wir sind das einzige Universum, ist dieser "Nichts"-Raum nach wie vor existent und für unsere Vorstellungsweiten unendlich. Denn unser Universum hat schließlich einen Rand und hinter diesen Rand ist nach wie vor das absolute Nichts vorhanden. Diese Form von "Raum" ist also der Raum des Urknalls.

Letzendlich lässt sich die Frage aber nicht beantworten, denn dieser Raum ist uns ebenso wenig bekannt wie der Urknall zur Zeit 0. Denn das "Rezept", also woraus alles entstanden ist, ist schließlich bis heute auch unbekannt.

Kommentar von Usedefault ,

Mir gibt das ein Gefühl von Winzigkeit, bishin Ohnmacht, überhaupt keine Antworten auf die 'Sinnhaftigkeit der Realität' finden zu können. Irgendwie aber auch ein gutes Gefühl, weil es so mystisch ist und vom Alltagsstress ablenkt darüber zu sinnieren, bzw. Philosophen lesen.

Antwort
von DieMilly, 37

Die Raumzeit unseres Universums ist mit dem Urknall entstanden. Was davor war, ist eine Frage, die keinen Sinn ergibt. Ob es einen höcherdimensionalen Raum gibt, ein Multiversum, in dem Urknalle ständig passieren und unsere Raumzeit eingebettet ist, kann man nicht sicher sagen.

Kommentar von Usedefault ,

Was würde passieren, wenn man außer unserer und ein paar weiterer Galaxien alle Materie und sonstige Energie aus dem Raum entfernt? Wäre der leere Raum dann stabil? Was ist überhaupt Raum bzw. woraus besteht leerer Raum?

Kommentar von DieMilly ,

Ein materieloses Universum (De-Sitter Universum), dehnt sich mit exponentieller Geschwindigkeit aus.

Die Frage, woraus etwas besteht, geht auf der fundamentalsten Ebene der Realität in die Binsen. Denn alles, was für dich anschaulich ist, hat mit der Realität, wie sie eigentlich ist, nichts zu tun. Ich meine, ein Teilchen bzw. Quantenobjekt ist eine Anregung eines Quantenfelds in einem mathematischen Funktionenraum etc etc. 

Unsere Sprache basiert auf unserer Wahrnehmung und unserem Verstand, der sich wiederum hier auf der Erde im Makrokosmos entwickelt hat. Es ist daher nicht möglich, mit unserer Sprache oder unserer Anschauung zu beschreiben, was diese Dinge sind. 

Als Physikerin stelle ich mir den Raum bzw. die Raumzeit als eine mathematische Mannigfaltigkeit vor, ein Feld, das an jedem Punkt eine Energie hat (das ist die dunkle Energie) und in dieses Feld sind alle Quantenfelder eingebettet, deren Anregungen das sind, was wir Teilchen nennen.

Kommentar von Usedefault ,

Der Raum wird durch die Expasion des Universums größer, aber die Materie bleibt dieselbe. 

Dann muss ja der Raum absolut sein, sonst würde mit dem Raum auch die Materie selbst größer werden.

Antwort
von Tellerwaermer, 28

Dazu ein Ausschnitt aus Wikipedia:

"Der „Urknall“ bezeichnet keine Explosion in einem bestehenden Raum, sondern die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit aus einer ursprünglichen Singularität. Genauer ist der Urknall die Bezeichnung eines formalen Punktes im kosmologischen Modell eines expandierenden Universums. Man erreicht ihn, wenn man die Entwicklung zeitlich rückwärts bis zu dem Punkt betrachtet, an dem die zugrunde liegende Allgemeine Relativitätstheorie ihre Gültigkeit verliert, weil die Dichte unendlich wird. Demnach muss noch kurz nach dem Urknall die Dichte des Universums diePlanck-Dichte übertroffen haben, ein Zustand, der sich allenfalls durch eine noch unbekannte Theorie der Quantengravitation richtig beschreiben ließe, aber sicher nicht durch bestehende physikalische Theorien. Daher gibt es in der heutigen Physik keine allgemein akzeptierte Theorie für das sehr frühe Universum."

Wenn du es verstehen bzw. dir den aktuellen stand der Erkenntnisse aneignen möchtest setz dich ein Paar stunden hin und lese was du dazu findest. Das Thema ist zu umfangreich für eine Gutefrage Antwort.

Antwort
von MrRomanticGuy, 6

Es gibt keinen Raum in Universum. Das ist eine unendliche Leere. Der Urknall war auch nicht der Beginn alles Seins bzw. ist er nicht mal bewiesen. Ein Urknall kann auch nur so funktionieren wie normale Explosionen - Ursache und Wirkung. Es muss also etwas gegeben haben daß ihn ausgelöst hat, aber kann aus Nix nicht einfach Materie oder das Universum erschaffen haben.

Kommentar von Usedefault ,

Ja, so in etwa ist die vernünftige Anschauung, aber die gscheiten Physiker können mit mathematischen, unverständlichen Formeln zeigen, dass dies und jenes der Fall ist und der Raum kein Medium besitzt.

Ich verstehe nicht einmal, wie das mit den Vakuumfluktuationen von statten geht.

Antwort
von boss1988, 52

Nach der Standardtheorie gab es vor dem Urknall weder Zeit und Raum, sprich er fand überall und nirgends statt. Die Thematik ist ziemlich kompliziert, gibt auch weitere Theorien,bspw die Stringtheorie, ist aber ziemlich schwer zum erklären. Google hilft in dem Fall wirklich weiter.

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