Kann man Energie "einfrieren"?

7 Antworten

Hmm wenn ich dich jetzt richtig verstehe, könnte man die einfache Ruheenergie im eigentlichen Sinne als eingefrorene Energie sehen. Wenn ich zum Beispiel reines Wasserstoff hernehme, ist sie ja Energie in Form von Ruheenergie. Es passiert so lange nichts, bis weiteres Wasserstoff etc. hinzukommt, bis ausreichend Masse da ist, dass zwei Wasserstoffatome zu einem Heliumatom fusioniert. Da ein Heliumatom ja leichter ist als zwei Wasserstoffatome, wird die Differenz nach dem Energieerhaltungsgesetz in anderer Energieform freigesetzt wie Licht, Strahlung oder Hitze. Diese Prozedur beobachten wir schon ständig, denn Sterne machen nichts anderes als das. Das ist zwar kein Urknall, aber zumindest eine Sternengeburt^^

Wenn du schon den Urknall ansprichst: Diesen darfst du dir nicht als gigantische Explosion vorstellen, allerdings kommen wir kurz darauf nämlich zu den oben genannten Prozessen. Direkt nach dem Urknall gab es keine fertigen Atome, nicht mal Protonen. Diese mussten erst entstehen, aber die Bausteine waren sozusagen schon da (was ja einer der größten Mysterien ist, denn wir können nur spekulieren woher die Materie kommt). Bis die ersten Wasserstoffatome entstanden sind, vergingen allerdings nur wenige Minuten (Protonen bildeten sich aus Quarkteilchen und Gluonen und fanden sich dann zu Elektronen und bildeten damit dann Wasserstoff).

Dann passierte einig hundert Millionen Jahre erst mal gar nichts. Das kommt deiner "Einfrierung" schon recht nahe. Atomkerne machen die Hauptmasse eines Atoms aus und speziell die Protonen (mit den Neutronen) haben Anteil daran. Wasserstoff hat davon ja nur eines und ist somit das leichteste Element des Universums. Masse erzeugt aber Gravitation und diese sorgt dafür, dass sich früher oder später (im Falle von Wasserstoff eben später) die ersten Wölkchen bilden, bis endlich genug Gravitation da ist, dass es zur Kernfusion kommen kann (die Gravitation muss salopp gesagt die Abstoßungskraft der negativ geladenen Elektronen zwischen den Atomen überwinden - quasi wie zwei gleichpolige Magnete, die man trotzdem versucht zusammenzupressen). So lange passierte im eigentlichen Sinne nichts, außer dass die Gravitation arbeitet, was sie aber unweigerlich tut, wenn Masse im Spiel ist.

Jetzt denke ich mal abstrakter und in ferner Zukuft um deinen zweiten Teil etwas näher zu beleuchten. Denn ich denke du möchtest darauf anspielen, dass ein Urknall wie damals erzeugt werden kann. Dazu bräuchten wir wieder die Grundbausteine der Materie und diese ist in ferner Zukunft nach jetzigem Kenntnisstand tatsächlich ein möglicher Ausgang des Universums. Wir beobachten nämlich aktuell eine Expansion des Weltalls. Ich versuche das mal zu erklären:

Sicherlich hast du den Begriff "Rotverschiebung" mal gehört. Das ist eigentlich das, was wir beobachtet haben, denn wir haben andere Objekte (zum Beispiel Galaxien) beobachtet und deren Lichtspektren gemessen. Wie der Schall beispielsweise seine Tonhöhe ändert, wenn sich ein Auto auf uns zu- und wegbewegt (Doppler-Effekt), so ändert sich auch das Lichtspektrum. Kommt ein Auto auf uns zu, wird der Ton höher, wenn es sich fortbewegt, wird er tiefer. Licht wir bläulicher, wenn es sich auf uns zubewegt und rötlicher, wenn es sich von uns wegbewegt. Das hängt mit der Änderung in der Frequenz zusammen. Jedenfalls haben wir also mal andere Objekte beobachtet und vorher gedacht, dass sich einige ins Blaue verschieben, einige ins Rote und andere gar nicht - das es sich grob die Waage hält. Erschreckend stellten wir dann aber fest: Der absolute Großteil verschiebt sich ins Rote und umso schneller, je weiter das Objekt von uns entfernt ist. Letzteres ist ganz wichtig, denn das bedeutet, dass es sich anders verhält als beim Schall mit dem Auto. Das Auto bewegt sich durch Eigenbewegung auf uns zu und von uns weg. Im Universum bewegen sich die Objekte aber im eigentlichen Sinne nicht (also klar bewegen sie sich, aber nicht jetzt so in diesem Zusammenhang), sondern es sich etwas zwischen uns und diesen Objekten. Zu fernen Objekten halt mehr, weil die Strecke größer ist. Das ist im eigentlichen Sinne Raum, der aus dem Nichts zu entstehen scheint. Wir verstehen das nicht völlig, sondern beobachten es nur und gaben dem Ganzen erst mal den Arbeitstitel "Dunkle Energie".

Diese Dunkle Energie arbeitet ab einer gewissen Entfernung stärker als die Gravitation es tut und zieht die Objekte immer weiter auseinander. Wenn man annimmt, dass die Expansion immer stärker zunimmt, dann wird irgendwann auch auf atomarer Ebene zerren und ziehen und die Dunkle Energie übertrumpft irgendwann auch die Bindungsenergie innerhalb von Atomen. Das würde irgendwann zum sogenannten "Big Rip" führen - neben dem "Big Chill" und dem "Big Crunch" eine der drei bekannten möglichen Ausgangsformen des Universums.

So hätte man vielleicht wieder die Grundbausteine der Materie, aber ein gewaltiges Problem: Der Raum ist nicht wie direkt nach dem Urknall stecknadelkopfgroß, sondern extrem riesig und nimmt weiter zu. Da wir aber Dunkle Energie nicht genau verstehen, kann man dazu noch recht wenig sagen.

Einen extrem geschrumpften Raum würde es hingegen geben, wenn die Expansion nachlässt und die Gravitation wirkt und anfängt die Materie zusammenzuziehen. Allerdings ist dieser möglich Ausgang (Big Crunch) dank der Beobachtung der Rotverschiebung etwas aus der Mode gekommen^^

Eig. wollte ich gar nicht so viel schreiben, aber ich hoffe es ist halbwegs verständlich :)

Im Akku wird Energie durch chemische Reaktionen gespeichert oder eingefroren.

Das passt nicht zum Urknall. Denn in den ersten Phasen waren die chemischen Elemente noch gar nicht entstanden.

Du beschreibst eine Kettenreaktion wie die Uranspaltung. Das Besondere dabei ist, daß bei jeder Spaltung zwei Protonen abgeschossen werden, die den nächsten Schritt anstoßen.

Das was du hier als einfrieren verstehst ist nur die Speicherung von Energie und das macht jeder Kondensator.

Jede Pflanze macht das auch und nennt sich Photosynthese.

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