Warum war der Urknall eine Quantenfluktuation?
Hallo,
Ich habe gelesen der Urknall soll eine Quantenfluktuation gewesen sein. Quantenfluktuationen kommen doch im Raum vor? Ist unser Universum also in einem anderen Raum entstanden?
6 Antworten
Hallo Abdellaouii,
Vorsicht: das ist nur eine von mehreren Hypothesen, keineswegs aber eine gesicherte naturwissenschaftliche Aussage.
Der Urknall stellt einen ganz grundsätzlichen Beobachtungshorizont dar. Wir können darüber hinaus einfach keine Beobachtungsdaten sammeln. Alle Aussagen über Mechanismen, die beim Urknall eine Rolle gespielt haben könnten, müssen daher spekulativ bleiben - wir kommen hier an die natürliche Grenze unserer Möglichkeiten, Naturwissenschaft zu betreiben.
Dennoch interessiert natürlich die Frage, ob wir aus unserem gesicherten Wissen heraus Modelle entwickeln können, die zu dem führen, was wir als "Urknall" beschreiben ... und durchrechnen, ob aus diesen Modellen "unten" ein Universum rauskommt, das unserem gleicht.
Es gibt hier entsprechend mehrere Entwürfe, aber die Quantenfluktuationen stellen eine mögliche Basis. Und ja, diese Hypothese setzt damit voraus, dass zumindest einige Aussagen der Quantenphysik Gültigkeit haben über unser Universum hinaus. Als Hypothese ist das selbstverständlich zulässig.
Es ist damit wohlgemerkt nicht postuliert, dass unsere gesamte Physik allgemeiner gilt, sondern nur sehr wenige Aussagen der Quantenphysik werden als allgemeineres Naturgesetz angenommen. Die wichtigste davon wäre die Heisenbergsche Unschärferelation. Das Modell setzt also voraus, dass die Natur ganz grundsätzlich - und nicht nur auf unsere Universum beschränkt - auf allerkleinsten Maßstäben unscharf und unbestimmt ist.
Der "Raum", so wie wir ihn kennen, ist damit nicht vorausgesetzt, nein. Und auch einen Zeitpfeil ergibt das Werden und Vergehen endloser Quantenfluktuationen nicht.
Die Idee hinter dem Modell ist, dass eine virtuelle Quantenfluktuation für sehr kurze Zeit entstehen kann. Findet innerhalb dieser sehr kurzen Zeit ein Phasenübergang statt, der genug Energie freisetzt, kann das System real werden, weil es nicht mehr zerfallen muss, um seien "Energieschuld" ans Quantenvakuum zurückzuzahlen. Tatsächlich brächte ein solcher Phasenübergang das System extrems kurzzeitig in den Zustand eines "falschen Vakuums" - nämlich die Zeit, die es bräuchte, den neuen energetisch günstigsten Zustand auch einzunehmen. In dieser extrem kurzen Übergangszeit liefert das Modell sehr elegant einen sehr hohen negativen Druck - wie wir ihn im Inflaton-Modell brauchen.
Von daher ist das Modell eine interessante Hypothese - mehr aber auch nicht. Derartige interessante Hypothesen, so wenig sie durch Daten belegbar sind, sind aber immerhin eines: sie stellen rationale Möglichkeiten dar - und liefern damit ein klares "Nein!" auf jeden Versuch, der aufgrund der Begrenztheit des menschlichen Vorstellungsvermögens den Urknall als unmöglich oder notwendig "übernatürlich" beeinflusst sehen will. Es gibt eben sehr wohl rein naturwissenschaftliche Erklärungsansätze - und dies hier ist einer davon.
Ich finde, die beste Erklärung zu diesem Modell liefert Josef Gaßner in diesem leider etwas längerem Video. Ich kann Dir eigentlich nur raten, Cola und Chips bereit zu stellen und den (zumindest hier) verregneten Abend dazu zu benutzen, es Dir anzusehen. ;-)
https://youtube.com/watch?v=hrJViSH6Klo
Grüße
Hay, hier muss man zwischen zwei Dinge unterscheiden besondres wenn man mit Astronomie und Astrophysik zu tun hat.
Weil je mehr wir über Astronomie wissen desto mehr wir feststellen dass unseren Wissen über Astrophysik falsch oder muss korrigiert werden!!
Also der Urknall hat's mit Sicherheit gegeben (wir haben Messungen und Berechnungen die, der Urknall Einwandfrei beweisen). Aber wann, wo und wie hat er statt gefunden können wir nur spekulieren und wahrscheinlich niemals sehen weil der Raum gekrümmt ist. Deshalb gibt's viele Vermutungen über Andre Räume, parallel Universum USW.
Wie das Universum wirklich entstanden ist weiß bisher noch niemand. Das sind alles nur Theorien. Ob man das jemals wissen wird kann sehr bezweifelt werden. Ein Rätsel ohne Lösung wahrscheinlich.
Du meinst so wie eine Frau ihr Kind bekommt und das Baby im anderen Zimmer schlüpft? Nein das glaub ich nicht.
Der Urknall war keine Quantenfluktuation.
Was ist eine Quantenfluktuation:
Grundlage für diese quantenmechanische Möglichkeit der Teilchenerzeugung ist die heisenbergsche Unschärferelation, die in Energieform etwa so formuliert werden kann: Die Energieunschärfe multipliziert mit der Zeitunschärfe muss in einem kleinen Raumvolumen stets kleiner als eine Naturkonstante sein, dem (sehr winzigen) planckschen Wirkungsquantum. Diese Unschärferelation ist eine unmittelbare Konsequenz des Welle-Teilchen-Dualismus und gilt streng für alle Elementarteilchen.
Da es erst nach der Planckzeit Zeit, Raum und physikalische Gesetze gab, kann es per Definition während des Urknall auch keine Quanten gegeben haben.