Gab es Naturgesetze schon immer?

28 Antworten

Wenn es sie schon immer gab, dann würde ich gerne wissen warum Energie nicht erzeugt oder vernichtet werden kann (Energie-Erhaltungs-Gesetz).

Der Energieerhaltungssatz folgt aus der Aussage, dass die Naturgesetze (damit sind nicht irgendwelche „Vorschriften“ gemeint, sondern grundlegende Beziehungen zwischen physikalischen Größen) zeitlich unveränderlich sind.

Das heißt nicht, dass sich nicht bestimmte Werte physikalischer Größen verändern könnten. Die Beziehungen hingegen ändern sich nicht. Wenn das Setting der Bühne ein bestimmtes ist, wird auch ein bestimmtes Stück gespielt werden, und ob wir 2×10⁵v.Chr. oder 2×10³n.Chr. haben, ist dabei recht unerheblich.

Schwierig wird es nur, bestimmte Settings im Jahr 1,37×10¹⁰v.Chr. unterzubringen, denn da war das Universum viel heißer und enthielt keine „Metalle“ (so nennt der Astronom jedes Element jenseits von Z=2 (Helium)).

Es ist auch egal, wie wir das Setting insgesamt drehen oder verschieben, solange wir es als Ganzes behandeln.

Eine solche Invarianz der grundlegenden Beziehungen physikalischer Größen nennt man eine kontinuierliche Symmetrie der sog. Wirkung, und jede solche kontinuierliche Symmetrie führt nach dem Theorem von Emmy NOETHER (https://de.wikipedia.org/wiki/Emmy_Noether) zwangsläufig zu einer Erhaltungsgröße:

Invarianz unter Drehung unter Translation führt zur Drehimpulserhaltung,
Invarianz unter räumlicher Verschiebung zur Impulserhaltung und
Invarianz unter zeitlicher Verschiebung zur Energieerhaltung.

Übrigens geht aus GALILEIs Relativitätsprinzip und MAXWELLs Elektrodynamik, die zusammen zu EINSTEINs Relativitätstheorie führen, hervor, dass Zeit und Raum untrennbar miteinander verbunden sind.  Somit lassen sich Energie und Impuls auch zum Viererimpuls

|p» = (E/c | |p›) = (E/c | p.x | p.y | p.z) (Spaltenvektor)
«p| = (E/c, -|p›) = (E/c, -p.x, -p.y, -p.z) (Zeilenvektor)

zusammenfassen, dessen Vierer-Betrag

√{«p|p»} = √{(E/c)² – ‹p|p›} = √{(E/c)² – (p.x)² – (p.y)² – (p.z)²} = mc

bis auf einen konstanten Faktor (c bzw. c⁻¹) die Masse bzw. Ruheenergie eines Körpers ist.

Man kann also sagen, dass die Naturgesetze unter raumzeitlicher Verschiebung invariant und daher der Viererimpuls erhalten ist.

Die Energieerhaltung gilt offenbar in dem von uns beobachtbaren Universum. In der Tat ist die Singularität, die zum "Urknall" geführt hat nach geläufiger Meinung, ein Spezialfall, aber es ist nicht bekannt, unter welchen Bedingungen dieser "ausgelöst" wurde, und ob es ein Einzelfall war (es gibt ja auch Multiversen-Theorien, was aber bis dato Spekulation bleibt). Die Beschreibung der Vorgänge beim Urknall funktioniert derzeit nur (von heute aus gesehen rückwärts) bis kurz nach dem Zeitpunkt 0. Die allerersten Zeitabschnitte nach 0 sind noch nicht wirklich physikalisch beschreibbar und Gegenstand der Forschung und Berechnung. Ob es überhaupt Zeit vor dem Punkt 0 gab, wird oft verneint, aber so ganz sicher ist man sich da meines Wissens nach noch nicht.

Hat man da wirklich noch Lust, auf eine kreationistische Frage nach der anderen einzugehen?

Eigentlich nicht. Deshalb nur kurz:

1) Totales Unwissen über Naturwissenschaft, belegt man unter anderem dadurch, indem man "Astrologie" allen Ernstes bei einer Frage nach dem Urknall oder den Naturgesetzen als Thema taggt.

2) Innerhalb des beobachtbaren Universums sind die Naturgesetze sehr stabil. Das belegen Messungen der Hyperfeinstrukturaufspaltung im Licht sehr alter Galaxien.

3) Im Urknallmodell friert unsere Physik beim Urknall aus. Über Bedingungen über den Urknall hinaus ist mangels experimenteller Überprüfbarkeit keine Aussage möglich. Einzelne Naturgesetze können also gelten.. oder auch nicht.

4) Beim Urknall ist die Zeit nicht invariant. Das Nöther-Theorem ist deshalb verletzt und der Energieerhaltungssatz muss deshalb beim Urknall nicht erfüllt sein.

Beim Urknall ist die Zeit nicht invariant. Das Nöther-Theorem ist
deshalb verletzt und der Energieerhaltungssatz muss deshalb beim Urknall
nicht erfüllt sein. 

Wenn du schon Fremdwörter gebrauchst solltest du die vllt auch mal erklären. Was ist "invariant" und das "Nöther-Theorem"? Was sagst du dazu das vor dem Urknall alle Materie auf einen "heißen" Punkt verdichtet war? Hitze ist nur durch Bewegung möglich und dazu braucht es Raum und Zeit.


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mulano, bei jemandem, der es wirklich wissen will, hätte ich das alles erklärt. Klar. Für jemanden, der gf nur für kreationistische Propaganda missbraucht, mache ich mir die Mühe nicht. Mitleser, die es interessiert, können mit den genannten Fachausdrücken googeln. Und nein, in Deiner Anmerkung vergisst Du die Quantenmechanik

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