Frage von Referendarwin, 67

Welche Hinweise gibt es für die Existenz einer Singularität (Urknall)?

Woher wissen wir, dass Raum, Zeit und Materie mal eins waren? Nur aus der bestehenden Ausdehnung?

Expertenantwort
von uteausmuenchen, Community-Experte für Physik, 40

Hallo Referendarwin,

die Ausdehnung hat die Idee geliefert, ja. Das ist aber 80 Jahre her und seitdem haben sich eine ganze Menge Beobachtungsdaten dazu gesellt.

Heutige Modelle für den Urknall gehen auch nicht mehr von einer Singularität aus. Eine Singularität, das wäre "klassische Physik". Beim Urknall ist das Universum aber unheimlich dicht und heiß - da spielen Quanteneffekte eine Rolle. Der Versuch, den Urknall mit klassischer Physik zu beschreiben ist deshalb sicher falsch.

Bei einer quantenmechanischen Betrachtung hat man keine Singulariät, sondern beginnt mit einer Planck-Länge. Das ist jetzt nicht gerade sonderlich groß - etwa 10^-35 m. Aber eben keine Singularität. Rein rechnerisch macht das gewaltige Unterschiede.

Weitere Belege für den dichten, heißen Anfangszustand sind z.B. die vom Urknallmodell richtig vorhergesagte Hintergrundstrahlung und die richtig beschriebenen Häufigkeitsverhältnisse von Wasserstoff und Helium oder dass wir in Teilchenexperimenten die Vereinheitlichungen der physikalischen Grundkräfte nachweisen können.

Ich habe das mal ausführlich hier

https://www.gutefrage.net/frage/universum-entstanden?foundIn=unknown_listing

beschrieben. Wenn Du Englisch kannst, dann folgst Du von dort aus dem Link zu Matt Strasslers Blog "Which part of the big bang are reliable? Dort kann man dann sehen, dass die Bestätigungen des Modells bis ins wenige Sekunden alte Universum zurückreichen.

Grüße

Kommentar von Reggid ,

Bei einer quantenmechanischen Betrachtung hat man keine Singulariät, sondern beginnt mit einer Planck-Länge. Das ist jetzt nicht gerade sonderlich groß

oder man beginnt mit einem unendlich großen universum. das ist dann nicht gerade sonderlich klein ;-)

Kommentar von Wepster ,

Wenn man das so liest denkt immer gleich an die Einzigartigkeit Mensch der versucht seine Umgebung zu lösen eine Antwort zu finden, scheinbar gibt es nichts wichtigeres oder logisches, doch weit gefehlt. Viele Leben im Jetzt, sie sind wie sie sind und der Ursprung des Menschen und der Erde ist nicht relevant, nicht mal interessant. Dabei ist der Weltraum quasi der Raum in dem wir leben nur unter eine Kuppel. Stattdessen beschäftigen wir uns Tag ein Tag aus mit unsinnigen Dingen, Ärgern uns über unsinnige Dinge und alles was eine Problem ist, wird im Gegensatz zu der großen Frage - wie Entstand unsere Erde und der Mensch darauf ? - zu einer Winzigkeit nicht messbaren Außmaßes.

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 28

Die Singularität ist objektiv vorhanden, denn Singularität ist ein mathematisches und kein physiklisches Phänomen. 

Singularität bedeutet, an einem bestimmten Punkt funktionieren die Gleichungen nicht mehr, weil entweder alles gegen Null oder Unendlich geht und es keine Lösung mehr gibt. Das bedeutet aber nicht, dass das so in Wirklichkeit ist. In der Wirklichkeit gibt es weder Null noch unendlich.
Das kann genauso gut bedeuten, die Gleichungen passen hier einfach nicht.

Und genau das ist beim Urknall der Fall. Ursprünglich versuchte man ihn ausschließlich mit der klassischen Physik zu berechnen und das funktioniert irgendwann mal nicht mehr, wenn man sich nur nahe genug dem Ursprung (mathematisch) nähert.

Ein ganzes Stück weiter kommt man, wenn man den Urknall quantenmechanisch oder als dissipative Struktur betrachtet.

Was sich aber tatsächlich im Zeitpunkt "0" abspielte, bzw, was "vor" dem Urknall war, ist noch unbekannt.

Kommentar von weckmannu ,

Im 1. Satz fehlt offensichtlich das Wort "nicht":

Singularität ist nicht objektiv vorhanden... sie ist ein mathematisches, kein physikalisches Konstrukt.

Kommentar von Hamburger02 ,

Ups, du hast recht....das "nicht" fehlt da.

Antwort
von Jimmy619, 47

Wenn dir solche Fragen interessieren würde ich dir ein Buch von stephen hawking empfehlen(zB Das Universum in der Nusschale). Ist auch für Amateure gut zu verstehen und mega interessant

Antwort
von Wepster, 38
Antwort
von Ifosil, 46

Das Hintergrundrauschen des Universums gibt einen konkreten Hinweis. 

Kommentar von auslaendergirl ,

Hintergrundrauschen?

Kommentar von Wepster ,
Kommentar von Ifosil ,

Einige nennen es auch Hintergrundstrahlung. 

Kommentar von Wepster ,

Ist wohl die korrekte Ausdrucksweise, die visuelle Darstellung wird dann wohl als "...Noise" bezeichnet.

Antwort
von Reggid, 25

für eine singularität gibt es überhaupt keine hinweise. davon geht aber auch niemand aus....

für den urknall gibt es sehr viele belege.

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

man muss halt wissen was mit "urknall" gemeint ist.


http://www.einstein-online.info/vertiefung/DoppelterUrknall?set\_language=de



https://profmattstrassler.com/2014/03/21/did-the-universe-begin-with-a-singulari...




Kommentar von Reggid ,

(kommentar bitte löschen)

Kommentar von ThomasJNewton ,

Warum löschen? Sogar ohne Inhalt?
Ist doch tröstlich, dass auch Koniferen mal Mist bauen?

Kommentar von weckmannu ,

Man sollte aber auch den Unterschied zwischen Koryphäen und Koniferen kennen - letztere sind Bäume.

Vielleicht ist die "Rechtschreibkorrektur" Schuld?

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