Wie konnte das aller aller allllller erste Teilchen entstehen, woraus das Universum wurde und dann nach langer langer laaanger Zeit wir?

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9 Antworten

Hallo Jjack1,

kein Physiker behauptet, mit dem Urknall wäre gemeint, dass plötzlich das "allererste Teilchen" da gerwesen wäre. Auch das mit dem "aus "Nichts" entstehen, ist sehr missverständlich. Damit ist nämlich lediglich gemeint: "nichts von dem, was wir "im Universum" so kennen: Mit dem Urknall beginnt unser beobachtbares Universum. Zeit, Raum und Physik, wie wir sie im Universum beobachten, entstehen mit dem Urknall.


Es geht auch überhaupt nicht mit einem "ersten Teilchen" los, sondern mit einem winzig kleinen Raumvolumen. Das Universum beginnt auf Größenskalen der Planckgrößen, die die Quantenphysik beschreibt. Die Plancklänge ist zwar nur 10^-35 Meter, aber eben von Null verschieden. Begriffe wie "unendlich hoch" braucht es in den Formulierungen der Urknallmodelle daher heute nicht mehr.

In dem winzigen Raumvolumen ist aber im Prinzip alles schon drin, was auch heute im beobachtbaren Universum drin ist: Deswegen ist es  beim Urknall den Modellen nach im Universum sehr heiß. Zu heiß für stabile Materie: Die gesamte Energie im Universum liegt in Form von Strahlung vor und diese Strahlung füllt das gesamte zur Verfügung stehende Raumvolumen gleichmäßig aus.

Als "Urknall" bezeichnet man eigentlich nur die Tatsache, dass dieser Anfangszustand angefangen hat, sich auszudehnen. Mit der Ausdehnung nimmt die Dichte und damit die Temperatur ab, das junge Universum kühlt ab und es kann Materie entstehen, zuerst die Elementarteilchen, dann die Atomkerne der leichten Elemente (in den ersten 5 Minuten) und erst sehr viel später wirklich neutrale Atome.

Wie es zu einer plötzlichen Ausdehnung in diesem Anfangszustand kommt, oder wie dieser Anfangszustand zu begründen ist, ist Spekulation.

Warum?

Über diesen Punkt hinweg können wir nicht schauen - unsere Physik beginnt einfach erst dort. Beobachtungsdaten, die in diese Phase des Urknalls (die erste Sekunde nach dem Urknall, um genau zu sein) zurückreichen, haben wir nicht.

Wir haben aber sehr viele verschiedene Beobachtungsdaten, teils aus den Messungen der Rotverschiebungen, teils aus der Vermessung der Hintergrundstrahlung, teils aus Teilchenexperimenten und einige ganz andere Daten, die durchaus schon ins wenige Sekunden alte Universum zurückreichen. Der Anfang unseres beobachtbaren Universums in diesem dichten heißen Anfangszustand vor rund 13,8 Milliarden Jahren ist also sehr gut belegt. Hier ist das recht gut zusammengestellt, aber leider auf Englisch:

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

Warum es nun vor 13,8 Milliarden Jahren auf einmal losging, sich unsere Raumzeit auf einmal auszudehnen begann, das wissen wir wie gesagt  nicht. Wir können hier nur verschiedene Modelle durchrechnen und schauen, was "unter der Rechnung" dann für ein Universum rauskommt und ob das zu den Beobachtungen passt. Es gibt aber mehrere Modelle, die da in Frage kämen.

Eines davon ist die sogenannte Inflation:

Ein Inflatonfeld, das von einem angeregten Zustand in einen anderen Zustand wechselt kann für die unglaublich kurze Dauer dieses Phasenüberganges einen negativen - also abstoßenden Druck aufbauen, der zu einer unheimlich schnellen Expansion der Raumzeit für sehr, sehr kurze Zeit sorgt. Ein möglicher Kandidat für dieses Inflatonfeld wäre das Higgsfeld, von dem wir seit der Entdeckung des Higgsbosons 2012 wissen, dass es existiert. Florian Freistetter erklärt hier in diesem Podcast ganz kurz, aber verständlich, wie diese Hypothese aussieht:


Leider ist bislang kein direkter Nachweis dieser infltionären Phase gelungen; die Meldung, dem BICEP-Experiment wäre dies gelungen, hat sich nicht bestätigt.

Es gibt aber durchaus andere Modelle, die sich dann aus der Stringtheorie ergeben und ohne die inflationäre Phase auskommen.

Ein Beispiel ist das "Ekpyrotische Universum" nach dem das Universum infolge des Zusammenstoßes zweier Branen entstanden ist. Branen, das sind multidimensionale Gebilde aus der Stringtheorie. Im Rahmen der Stringtheorie ist unser Universum das Ergebnis eines Zusammenstoßes zweier solcher "Weltenbranen". Ja, ist nicht wirklich anschaulich. Wird es auch nicht, wenn ich Dir einen Link gebe:

http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/05/26/wenn-branen-kollidieren-mtheorie-und-alternativen-zur-urknallkosmologie/?all=1

Multidimensionale kollidierende Strings sind halt bissi unanschaulich, da kann man erklären, was man will.

Obacht: Auch wenn es in den Texten zum ekpyrotischen Universum manchmal heißt "Alternative zum Urknall" .... Vorsicht: Auch im ekpyrotischen Universum beginnt das Universum im beschriebenen heißen, dichten Anfangszustand. Das Modell kommt lediglich ohne die oben beschrieben Inflation - die schlagartige Ausdehnung unmittelbar nach dem Urknall aus. Beide Modelle unterscheiden sich in der ersten Sekunde des Universums...  Der dichte, heiße Anfangszustand ist damit keineswegs vom Tisch, er wird nur anders beschrieben. ;-)


Wie gesagt: Für diese ersten Sekundenbruchteile gibt es nur Hypothesen, keine bestätigenden Beobachtungsdaten. Modelle, aus denen "unten" was Sinnvolles rauskommt, gibt es aber. Erwähnen möchte ich aber, dass die Quantenphysik uns in gewisser Weise aufzeigt, dass man es sich mit einem Trivialspruch wie "von nichts kommt nichts" zu leicht macht.

Im dichten heißen Anfangszustand benötigen wir sicher eine quantisierte Physik. Und im Bereich der Quantenphysik gilt die Heisenbergsche Unschärferelation. Die gibt eine mögliche (!) Erklärung dafür, wie aus virtuellen Quantenfluktuationen durch einen Phasenübergang etwas Reales entstehen kann:

Nach Heisenberg sind Δt *ΔE > ħ.


Was heißt das? Auf der Ebene der allerkleinsten Dinge, in der Quantenwelt, sind manche Größen nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt. Das gilt zum Beispiel für die Größen Zeit und Energie. In sehr kurzen Zeitintervallen Δt ist die Energie sehr ungenau festgelegt. Das bedeutet aber auch, dass "Nichts" auf dieser quantenmechanischen Ebene ein brodelndes "Etwas" ist. Ständig entstehen virtuelle Systeme mit einer Energie ΔE und zerfallen wieder nach der Zeit Δt. Sie können nicht länger existieren, weil sie ihre Energieschuld ans Nichts zurückzahlen müssen.

Dieses Modell sagt letztlich, dass in der Natur wegen der ihr prinziell innewohnenden Unschärfe nicht scharf "Nichts" stabil sein kann. Wenn die Heisenbergsche Unschärferelation ein universelles Naturgesetz sein sollte, dann ist der der Natur unmöglich "Nichts" zu sein, denn Null ist ein absolut scharfer Wert - beliebig nahe daneben ist bereits "Etwas".

Grüße


Wie immer eine exzellente Erklärung !!

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Sowohl die Entstehung der Teilchen aus Energie sowie alle folgende Selbstorganisation bis hin zum Menschen wird rein naturgesetzlich in der Theorie Dissipativer Strukturen erklärt, für die Ilya Prigogine 1977 den Nobelpreis erhielt.

Das Universum endstand nicht aus einem Teilchen, sondern aus einer Singularitaet. Energie wurde beim Urknall freigesetzt und "kondensierte" zu Teilchen.

Ja aber wie?

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@Jjack1

Es ist keineswegs so, dass das Universum aus einer Singularität entstand. 

Unter einer Singularität versteht man eine Stelle der Raumzeit, an der Einsteins mathematisches Modell der Raumzeit versagt - was einfach nur bedeutet, dass selbst Einsteins Modell der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht genau genug ist:

Einsteins Theorie versagt im Urknall ebenso wie im Zentrum Schwarzer Löcher einfach deswegen, weil sie keine Quantenffekte berücksichtigt, eben sie aber an solchen Stellen dominant werden.

Sog. Schleifenquantengravitationhttps://de.wikipedia.org/wiki/Schleifenquantengravitation ) ist eine der denkbaren Theorien, die versucht, Einsteins Theorie dahingehend zu verallgemeinern, dass auch Quanteneffekte berücksichtigt werden. Raumzeit in ihrem Sinne ist frei von Singularitäten.

Unter Quantengravitation versteht man die Summe aller physikalischen Modelle, welche Einsteins Theorie dahingehend verallgemeinern möchten, dass sie frei von Singularitäten wird.

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@grtgrt

Unter Quantengravitation versteht man die Summe aller physikalischen Modelle, welche Einsteins Theorie dahingehend verallgemeinern möchten, dass sie frei von Singularitäten wird.

Da noch keines dieser Modelle zu Ende gedacht ist, weiß man heute noch nicht, welches sich durchsetzen wird.

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Ich würde sagen, das hast Du gut erkannt: Von NICHTS kommt auch NICHTS!

Egal wie lange man etwas liegen lässt, es wird niemals von allein, also ohne Fremdeinwirkung, etwas Komplexes daraus entstehen.

Von daher bleibt die EvolutionsTHEORIE eben auch nur eine Theorie ----> meine Meinung!!!

LG ;-)


Naja laut einigen Ansätzen sieht es so aus das dass Universum am Ende extrem heiß war. In diesem sehr kleinen und heißen Universum gab es Quarks (Up, down etc.) diese haben sich dann als das Universum durch die Expansion kälter wurde zu Teilchen wie Elektronen verbunden. Es entstanden in dieser Phase auch viele Photonen die durch ihre enorme Dichte verhindert haben das sich Atome bilden können. 

Diese Photonen sind heute die kosmische hintergrundstrahlung.

Als es noch kälter wurde sind dann Atome wie Wasserstoff entstanden. 

Und das alles ist aus dem nichts heraus entstanden. Das lässt die Physik (Quantenphysik) auch zu. 

Aber naja es ist bloß eine Theorie.

Was mich viel mehr interessiert ist warum du glaubst warum die Evolution nur eine Theorie ist. 

Bitte nicht falsch verstehen ich will keine Anfeindungen erstellen, nur diskutieren.

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@CarrieSatan

Kein Problem!

Meine Antwort oben müsste genügen.

Aber gerne ein Beispiel:

Nehmen wir mal an, sämtliches Material für ein Hausbau liegt oder steht bereit. Man lässt alles 1 Million Jahre liegen. Und plötzlich, ganz von selbst, soll ein Haus fertig da stehen? Das entbehrt jeder Logik (für mich)!

Ein Haus braucht mindestens einen Architekten und Bauleute, die es dann fertig stellen.

Und das Universum ist wesentlich komplexer als ein Haus und funktioniert präzise wie ein Uhrwerk, und das soll alles von alleine und mithilfe von Millionen oder Milliarden Jahren entstanden sein?

Also für mich braucht es einen "Architekten", einen "Erschaffer" - genau wie bei einem Haus auch!

LG Schnurrzel ^^

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@Schnurrzel97

Ein Haus braucht mindestens einen Architekten und Bauleute, die es dann fertig stellen.
Und das Universum ist wesentlich komplexer als ein Haus und
funktioniert präzise wie ein Uhrwerk, und das soll alles von alleine und
mithilfe von Millionen oder Milliarden Jahren entstanden sein?

Seufz. Nicht alles, was hinkt, ist ein Vergleich.

Dieses kreationistische Pseudoargument ist so alt, ich versteh wirklich nicht, wie man so ermüdend sein kann, es immer noch zu bringen.

Beim Hausbau gibt es keine physikalische Kraft, die die auf dem Bodern liegenden Steine anheben und zusammenfügen würde. Natürlich passiert da nix.

Im Universum kollabieren die interstellaren Gaswolken unter dem Einfluss der Schwerkraft. Natürlich passiert da was.

Ich rate zu einem Anruf bei den Anonymen Religiotikern...

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@Schnurrzel97

Interessanter Ansatz. 

Die Sache ist nur das man die Komplexität eines Hauses nicht mit der des Universums vergleichen kann. Zumindest sehe ich das so. Ein Haus folgt einem Plan, es ist festgelegt wie es am Ende aussehen soll und die Arbeiter realisieren das dann.

Das Universum hingegen hat keinen Bauplan in dem Sinne. Es gibt nur die 4 Grundkräfte 

1. Gravitation 

2. Starke Wechselwirkung 

3. Schwache Wechselwirkung 

4. Elektromagnetische Wechselwirkung 

Diese 4 fundamentalen Kräfte kann man sich wie arbeitet auf einer Baustelle und Architekten zugleich vorstellen. Nehmen wir mal die einfachste dieser kräfte, die Gravitation.

Gravitation sorgt dafür das wir alle auf der Erde stehen können, sie sorgt dafür das ein sehr großes und formalem schweres Objekt immer eine Kugel ist (Rotation und Zentrifugalkraft lassen wir einfach mal gekonnt weg). Sie ist sozusagen die Architektin des Universum bzw aller größeren Strukturen.

Das ist meine Meinung dazu. Nur auf eine Sache habe ich keine Antwort, diese Sache unterstützt deine Theorie wiederum enorm. Die Werte. Wieder Gravitation. G liegt bei  6,672 * 10^-11 m^3/kg s^2 . So es ist also eine konstante. Das ist schön und gut aber was uns alle stutzig machen sollte ist die perverse Perfektion in dieser Konstante. Sie scheint komplett richtig zu sein, nicht zu stark aber auch nicht zu schwach. 

Warum ist das so ? 

Ein Architekt oder Erschaffer würde diese Frage ziemlich leicht beantworten.

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Na immerhin ist es eine der am Besten belegten Theorien, die wir haben.

Sämtliche Alternativvorschläge, insbesondere was einen Schöpfergott fordert, sind dagegen völlig lächerliche Fantasieprodukte antiker Ziegenhirten ohne einen einzigen Beleg.

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Unser Universum entstand eher nicht aus einem allerersten Teilchen.

Es entstand aus Energie, die sich "verdickt" hat zu Teilchen (so wie Milch sich verdickt, wenn sie zu lange steht und so zu Quark wird, d.h. zu etwas, in dem Energie sich in unterschiedlichen Formen zusammengeballt findet).

http://greiterweb.de/zfo/Kosmos.htm#Vak .


Okay!, aber woher soll die Energie kommen?

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@Jjack1

Sie kommt aus dem Vakuum. 

Wie das Vakuum entstand und warum daraus durch Quantenfluktuation ständig "Blasen" (= Paare von Elementarteilchen, die sich gegenseitig bei Kollision zu Nichts auflösen) emporsteigen, weiß man nicht.

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Also erstmal war der Urknall keine Explosion im eigentlichen Sinne, er war eine Expansion eine Ausdehnung (abrupte) von Raum und damit auch Zeit.

Wenn du der englisch Sprache gütig bist kann ich dir nur das Video von Kurzgesagt (

) empfehlen. Dort wird es sehr gut erklärt.

42 aber was ist die Frage?

6 mal 7, ;)

;-)

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Das hat gott erschaffen, weil er lust darauf hatte. 

dazu müsste man was von Quantenphysik verstehen

und das tun wir wohl beide nicht

Ja das stimmt ;)

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