Frage von 0Lena012, 102

Universum entstanden?

Wie genau ist das Universum entstanden? Es soll ja angeblich durch eine riesige Explosion alles verteilt worden sein, aber stimmt das

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von uteausmuenchen, Community-Experte für Astronomie & Universum, 37

Hallo 0Lena012,

vorsicht vor falschen Vorstellungen über den Urknall. Schöne bunte Dokus zeigen den Urknall sehr oft als eine Explosion.

Das ist aber nur deshalb so, weil man es im Bild nicht anders zeigen kann. Physiker meinen mit diesem Begriff eigentlich etwas ganz anderes:

Beim Urknall wird nicht Material durch eine Explosion in den Raum hineingeschleudert. Physiker meinen mit dem Urknall den extrem dichten und heißen Anfangszustand des Universums. Mit dem Urknall entstehen Raum, Zeit und alles, was im heute beobachtbaren Universum drin ist - einschließlich der exakten Festlegung der Physik im Universum. Es gab keine Explosion, die Raumzeit hat begonnen, sich auszudehnen - was dazu führte, dass es im Universum kühler wurde.

Wie sich Physiker den Urknall vorstellen, das habe ich versucht, hier etwas genauer zu beschreiben:

https://www.gutefrage.net/frage/wann-fing-der-anfang-an?foundIn=unknown_listing

Stimmt das denn so?

Wir haben eine Menge Beobachtungsdaten, die das bastätigen. Es sieht also ganz danach aus, ja.

1) Rotverschiebung der Galaxien

Hubble (der Mann, nicht das nach ihm benannte Teleskop) entdeckte in den 1920ern, dass sich andere Galaxien von uns entfernen - umso schneller, je weiter sie von uns weg sind. Diese Fluchtbewegung lässt sich am besten verstehen, wenn wir annehmen, dass sich der Raum ausdehnt, in dem die Galaxien eingebettet sind. Dadurch wachsen die Abstände zwischen den Galaxien mit an.

Mit der Ausbreitung des Alls ergibt sich der Urknall als konkrete Möglichkeit in  der Vergangenheit: Denn wenn das beobachtbare Universum expandiert, dann war es gestern kleiner. Und vorgestern noch kleiner ... und so fort.

2) Hintergrundstrahlung

In den 1940ern berechneten Physiker dann, wie dicht und heiß das Universum an Anfang gewesen ist, wenn es im Urknall entstanden ist: Unvorstellbar dicht und heiß. So dicht, dass sich Starhlung am Anfang gar nicht ausbreiten kann - es kommt sofort wieder zu einer Wechselwirkung.

Das Universum muss sich am Anfang also erst einmal eine Zeit lang ausdehnen und abkühlen, bevor sich das Licht ungehindert ausbreiten kann.

Aus dieser Überlegung berechnete man, dass es eine Art Nachhall im Universum geben muss, wenn es im Urknall entstanden ist: Das entfernteste Licht, das man beobachten kann, das muss in alle Richtungen aus der Zeit stammen, als das Universum durchsichtig wurde: Das erste Licht, das sich im Universum ausbreiten konnte. Die Vorhersage war eine gleichmäßig aus allen Richtung kommende Strahlung, bis heute abgekühlt durch die Expansion auf unter 3 Kelvin.

1964 haben Penzias und Wilson diese Hintergrundstrahlung entdeckt - obwohl sie gar nicht danach suchten. Sie gilt bis heute als einer der besten Belege für den Urknall, weil die Mikrowellenstrahlung in keinem anderen kosmologischen Modell derart zwanglos erklärbar wird.

3) Die Häufigkeiten der Elemente im Universum

Nur in den ersten Minuten ist es im Urknallmodell heiß genug, damit sich im ganz jungen Universum Elementarteilchen bilden können. ("Primordiale Nukleosynthese") Deswegen bestimmt die im Modell beschriebenen Temperatur- und Druckkurven, wie viel Materie  wir in Universum beobachten und in welchem Verhältnis der Elemente.

Die errechneten Verhältnisse von Wasserstoff und Helium stimmen sehr, sehr gut mit den Beobachtungen im Universum überein. Das Urknallmodell erklärt also dieses beobachtete Verhältnis.

4) Bestätigungen in Teilchenexperimenten

In Teilchenbeschleunigern beobachten genau die vorhergesagten Effekte, die wir im dichten heißen Anfangszustand für die ersten Sekundenbruchteile nach dem Urknall erwarten. Weil ganz am Anfang das Universum so dicht ist, spielen hier Quanteneffekte eine Rolle - deswegen können wir kosmologische Modelle in Teilchenbeschleunigern mittesten.

Falls Du Englisch kannst: Dieser Artikel fasst eigentlich recht gut zusammen, dass unsere experimentellen Bestätigungen bis in eine Zeit wenige Sekunden nach dem Urknall zurückreichen:

http://profmattstrassler.com/2014/03/26/which-parts-of-the-big-bang-theory-are-r...

Aber zumindest auf diese Grafik hier solltest Du einmal schauen, um ein Gefühl dafür bekommen, wie gut die Übereinstimmung von Messdaten und theoretischer Vorhersage ist:

https://profmattstrassler.files.wordpress.com/2014/03/planck_2013_results_01-27_...

Die roten Punkte sind Messdaten vom PLANCK-Satelliten. Vermessen wurden bestimmte Eigenschaften der winzigen Schwankungen in der kosmischen Hintergrundstrahlung. Die blaue Kurve ist die berechnete theoretische Erwartung...

Wie der Urknall selbst ablief - das ist spekulativ. Irgendwo in der ersten Sekunde nach dem Urknall verlieren sich die Möglichkeiten der experimentellen Überprüfung. Aber aufgrund unserer heutigen Beobachtungsdaten kann man schon sagen, dass es auch in Zukunft nur kosmologische Modelle mit diesem dichten heißen Anfangszustand geben kann. Er ist einfach zu oft und zu vielfältig bestätigt.

Grüße

Antwort
von mojo47, 40

angeblich gab es sowas wie einen "urknall" bei dem sich das universum inerhalb von ein paar femtosekunden extrem ausgedehnt hat. dabei wurden die einzelnen elemente und materie freigesetzt und nach und nach sind durch die gravitationskräfte und fester materie die planeten und sterne etc entstanden.

ob das so stimmt ist allerdings noch nicht bewiesen worden. in der physik ist es aber eine sehr plausible erklärung. wie und was genau passiert ist wird z.b. im CERN teilchenbeschleuniger erforscht, wenn ich mich nicht irre.

Antwort
von Psyllon, 48

Und plötzlich war es da, das Universum! Aus dem Nichts heraus tauchten Teilchen und Antiteilchen auf. Sie stießen gleich wieder zusammen und vernichteten sich gegenseitig. Ein kleiner Teil der dabei entstandenen Materie aber überlebte. Aus ihr setzt sich das gesamte heutige Universum zusammen mit allen Sternen und Planeten.

In den ersten zehn Mikrosekunden bestand das Universum aus einem brodelnden Brei fundamentaler Teilchen wie Quarks und Gluonen. Atome gab es noch nicht. Das Universum hatte eine Temperatur von einigen Billiarden Grad, dehnte sich rasch aus und kühlte dabei ab.

Nach diesen zehn Mikrosekunden war die Temperatur schon auf etwa 2 Billionen Grad gesunken. Die Teilchen eilten weniger hektisch umher, sie verbanden sich miteinander und bildeten die ersten Protonen und Neutronen.

Einhundert Sekunden später hatte das Weltall noch eine Temperatur von 1 Milliarde Grad Celsius, die Protonen und Neutronen fanden sich zusammen und bildeten die ersten Atome: zu ca. 25% Helium-4 und Spuren von Deuterium. Die meisten Protonen (75%) aber blieben unverändert. Das Universum bestand nun aus einem Plasma, einer Art Ursuppe, einem Gemisch aus freien Atomkernen, Protonen und Elektronen.

Nach etwa 380000 Jahren war das Weltall so weit abgekühlt (auf ca. 3000 K), dass sich die Protonen mit Elektronen zusammenfügen konnten und stabile Atome bildeten. Zu einem sehr großen Teil entstand jetzt Wasserstoff, der auch heute noch das häufigste Element darstellt. Das Plasma löste sich auf, Licht konnte sich nun ungehindert ausbreiten. Man sagt, das Universum wurde nun durchsichtig. Strahlung und Materie hatten sich entkoppelt.

Die nun entstandenen Wasserstoffwolken verdichteten sich unter dem Einfluss der Gravitation. So entstanden die ersten Sterne.In ihrem Inneren setzte die Kernfusion ein, wobei Wasserstoff in Helium umgewandelt wird. Bereits wenige Millionen Jahre später explodierten die schwereren Sterne als Supernovae und versorgten so ihre nähere Umgebung mit neuen chemischen Elementen wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Eisen und viele mehr. Aus diesem Sternenstaub entstanden wiederum neue Sterne, erste Galaxien bilden sich.

Bis zum heutigen Tag hat sich das Weltall enorm ausgedehnt und ist bis auf 2,73 Grad Kelvin abgekühlt. Diese Strahlung nennen wir Hintergrundstrahlung. Sie ist ein Relikt aus der Zeit, als sich Strahlung und Materie entkoppelten. Eine genaue Messung der Hintergrundstrahlung und ihrer Schwankungen verrät uns einiges über den Zustand des Weltalls 380000 Jahre nach dem Urknall.

Kommentar von 0Lena012 ,

copy und Paste kann ich auch

Kommentar von Psyllon ,

Dann kannst ja auch selbst recherchieren. hast ja das ganze internet vor dir. Wollte nur helfen.

Kommentar von stey1954 ,

@Psyllon, 

hast Du das wirklich alles nur her kopiert, aus dem Netz in "Deine" Antwort?

Ohne anzugeben, daß es nicht von Dir stammt? 

Das verstößt gegen gutefrage.net - Regeln. Könntest gesperrt werden und es ist unfair - so hat der Gutenberg auch sein Doktor erworben, also - was für Dinge???

Sag was, hast Du es wirklich getan?

Kommentar von stey1954 ,

@Psyllon, 

⏪🔴🔵🔴⏩ 

Ich habe LINK gefunden, jedes einzelne Wort hast Du ruber kopiert, ohne anzugeben, daß es nur ein Zitat, oä. ist!

http://astrokramkiste.de/urknall

Du hast doch auch eine Seele, oder? 

Daran hat jemand Stunden lang gesessen und sich größte Mühe gegeben - und Du? Mit einem Klick klaust einfach ihr/sein Werk? 

Du hast doch auch eine Seele, oder? 

Grüße von uns beiden  <(●_●)>  Pippa & Rozina. Und eine Bitte an die, die nicht so denken und handeln würden, wie ich es tue: bei konstruktiver Kritik, die nicht zu vermeiden ist, bitte unbedingt sachlich bleiben. 

Kommentar von Psyllon ,

Ich wusste nicht das dass gegen die Regeln verstößt :D ich habe sie um ehrlich zu sein nicht gelesen. Nun ja aber wenn das so ist dann verzeiht mir bitte meinen Fehler. War das erste und letzte mal. Danke.

Kommentar von Lordilorde ,

Die lena ist ein bisschen seltsam drauf hat man schon lfters gesehen

Kommentar von Psyllon ,

hab gehört sowas solls geben

Antwort
von onlyonegirl15, 42

Naja das kannst du wissenschaftlich oder religiös sehen. Entweder der Urknall oder die Schöpfungsgeschichte. Ich nehme aber an, du meinst ersteres. Diese Explosion ist der sogenannte Urknall, dieser ist expandiert und seitdem wächst das Universum immer weiter.

Kommentar von 0Lena012 ,

Aber es explodiert doch nicht einfach so was o.0

Kommentar von onlyonegirl15 ,

Naturphänomen? Wie sind Menschen entstanden? Ich glaube es gibt nicht für alles eine eindeutige Antwort:)

Kommentar von kinglion6200 ,

Nein es explodiert nicht ,es expandiert; )

Antwort
von Etain77, 36

Ob es den Urknall tatsächlich gab, wird man wohl nie beweisen können. Aber er ist das gängigste Modell zur Entstehung des Universums und erklärt es im heutigen Zustand am besten, so dass es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass er stattgefunden hat.

Antwort
von kinglion6200, 22

Man schätzt das alter des Universums auf 13 Milliarden jahre

Kommentar von stey1954 ,

@kinglion6200

Entschuldige bitte, keine Wissenschaft der Menschheit tut was, als offizielle Daten veröffentlichen, was geschätzt wurde:

QUELLE: https://zauberdersterne.wordpress.com/2013/03/23/planck-das-universum-ist-138-00... 

AUSZUG: "Die neue sehr präzise Vermessung der winzigen Temperaturunterschiede in der Hintergrundstrahlung (die CMB-Karte von Planck hat 50 Millionen Pixel, die von WMAP nur 1 Million) bestätigt weitestgebend die derzeit gültige Kosmologie, überraschte aber dennoch mit neuen Zahlen. Nach diesen entstand das Universum vor 

13,81 +/- 0,05 Milliarden Jahren

 und die 

Expansionsrate, die sog. Hubble-Konstante, fällt mit 67,3 +/- 1,2 km/s/Mpc 

deutlich geringer aus. Auch am großen kosmischen Kuchen änderte sich was: der Anteil der gewöhnlichen (baryonischen) 

sichtbaren Materie im Universum liegt nun bei knapp 5 Prozent."

Du müsstest Deine Daten updaten! 

Liebe Grüße von uns beiden  <(●_●)>  Pippa & Rozina. Und eine Bitte an die, die nicht so denken und handeln würden, wie ich es tue: bei konstruktiver Kritik, die nicht zu vermeiden ist, bitte unbedingt sachlich bleiben.

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