Wolfgang Korsus Dipl.Ing. NT , Astrophysiker
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Teil 3
Auch für dieses Rätsel gibt es bestimmt eine Lösung. Die Lösung dieses Rätsels liegt in der Relativitätstheorie, denn dort heißt es in der Beschreibung der Schwerkraft durch Raumdeformation, so ist das in der allgemeinen Relativitätstheorie der Fall ist. Ich sehe ein einfaches Beispiel dafür bereits bei dem Ball auf dem Berg. Die Bewegungsenergie des Balls oben auf dem Berg ist selbstverständlich null, unten jedoch deutlich von null verschieden. Aber wo kommt die doch dann entstandene Energie her? Einfach zu erklären, ja, durch die Berg-und-Tal-Struktur entsteht eine Differenz im Schwerkraftfeld zwischen oben und unten, und das liefert > als Differenz in der Potentialenergie» die zusätzliche kinetische Energie.
Wenn Sie lieber Leser fortfahren mit dem folgenden Text dann versuchen Sie sich an den dritten dieser Erklärungsversuche zu erinnern. („Falscher Normalzustand“)
Dann werden Sie merken das die Beschreibungen sich ähneln (überhitztes Wasser)
Fahren wir also fort………
Auch in der kosmischen Welt sind Energie und Raum verknüpft, ähnlich :Der Anstieg der Raumenergie durch die Expansion wird halt mit einer verstärkten Deformation des Raums bezahlt. Dazu sage ich : einfacher und „billiger“ geht es nicht. Je größer also die effektive Masse wird, desto größer wird auch die negative Potentialenergie der durch sie erzeugten Gravitation. Die Bilanz bleibt aber konstant. Denn nur so konnte auch unser Universum «kostenlos» aus der Urwelt entstehen. Was wir an Masse bekommen haben, wurde durch Raumkrümmung und der daraus resultierenden negativen Potentialenergie bezahlt. Wobei ich bemerken darf, die heutige Dichte der Raumenergie in unserem Universum ist, wie gesagt, außerordentlich gering; ihr entsprechender Massenwert in einem Volumen so groß wie die von der Erde beträgt etwa nur ein tausendstel Gramm.
In Bereichen die ich als stellar bezeichne, phat so etwas natürlich keinen merklichen Schwerkraft-Effekt und ebenso keine Auswirkungen auf sonstige physikalische Vorgänge;
deshalb unser Planetensystem und sogar unsere Milchstraße bleiben unverändert. Erst bei kosmisch großen Abständen (auch die Astronomen sprechen von «intergalaktischen» Abständen) tritt ein bemerkenswerter Effekt ein. Da die Dichte über das gesamte Universum konstant ist, erzeugt dort allein die pure Menge an Raumenergie eine Abstoßung. In unserem Sonnensystem ist die Gesamtmenge nicht erwähnenswert klein. Aber im gesamten beobachtbaren Universum jedoch macht sie heute bestimmt drei Viertel der gesamten Energie aus, und wegen der Ausdehnung wird ihr Anteil auch ständig größer.
Die Raumenergie in unserem Universum gleich nach dem Urknall spielt nun, so die heutige Kosmologie, die Rolle des „Wasserdampfes“ in der entkommenen Blase. Kommt Euch das nicht bekannt vor ? Bevor die Blase entkommen konnte, enthielt sie also ein überhitztes Urweltmedium von einer immens höheren Dichte. Und dieses erzeugte wiederum eine immens stärkere räumliche Expansion als die heutige; die Ausdehnungsrate der Urwelt war (und auch ist) unwahrscheinlich viel größer als die unseres momentanen Universums. Das Urweltmedium entspricht dem überhitzten Wasser, ist also im falschen Normalzustand ! Jede kleine lokale Störung hat eine Blase erzeugt, in der ein Übergang in den wahren Normalzustand stattfindet. Die hohe Dichte der Raumenergie erzeugt für diese Blase zunächst die dramatische Ausdehnung der Urwelt, bis dann der falsche in den richtigen Normalzustand übergegangen ist und die Raumenergie von ihrem Urweltwert auf den heute in unserem Universum beobachteten Wert abgesunken ist; von diesem Punkt an wird auch die räumliche Expansion dementsprechend sehr viel geringer. Die Energiedifferenz zwischen der falschen hohen Urweltdichte und der heutigen, sehr viel niedrigeren Dichte wird in dem Übergang freigesetzt und erzeugt letztendlich all die Materie, die unser heutiges Universum ausfüllt. Damit wird der >>Urknall>> als ein in gewissem Sinne total <<normaler>> physikalischer Vorgang eingeordnet, der aber für uns der Anfang dessen ist, was wir als Zeit und Raum sehen. Die eben skizzierte Entstehung unseres Universums ist somit als Blase eines Urweltmediums zu sehen, wie schon angedeutet, ein völlig neues „junges“ Weltbild, ich sage, erst dreißig Jahre alt; wesentlich beigetragen haben dazu der amerikanische Physiker Alan Guth und der russisch-amerikanische Physiker Andrei Linde und ich schließe mich dem Beitrag von meinen Kollegen mit hundert prozentiger Überzeugung an.
Alan Guth
Andrei Linde
Ich weis das der richtige Zeitpunkt der jetzige ist, darauf hinzuweisen wie man das vorher Gesagte auch ein wenig einfacher und komprimierter ausdrücken kann.
Na denn los: Was sind halt 30 Jahre !
Bis dahin hatte man unser Universum, ich sage, als endgültig betrachtet, nicht als Teil von etwas «Größerem». ……meine Meinung: sehr simple Einstellung und schwach durchdacht. Mithin war die Frage «Was war vor dem Urknall?» kaum verständlich, sogar nicht erlaubt. Auf Grund verschiedener Beobachtungen–ich komme darauf noch zurück–war man aber doch zu dem Schluss gekommen, dieses Universum hat ganz kurz nach dem Urknall eine Phase extrem rascher Ausdehnung, eine sogenannte „Inflation“ durchlaufen. Die Versuche, diese „Inflation“ zu begründen, führten dann schließlich zu dem von mir erwähnten neuen Urweltbild, das noch weitere unausweichliche Folgen hat, die sich zwingend oder möglicherweise aus dieser Situation oder Handlung ergeben. Das nennt man „Konsequenz“ und mit ihr kann zudem die Zielstrebigkeit von Person beschreiben, die ihr Handeln wie geplant durchführt haben. Unser Universum entstand also aus einer Blase in der Urwelt; diese jedoch besteht fort und dehnt sich weiter aus, sodass ständig ach neue Blasen entstehen, die heißen dann weitere, andere Universen. Die Urwelt ist damit also ein Multiversum, in dem sich ständig und ewig neue Universen bilden. Unser Universum ist nur eine dieser ungezählten Welten. Ich habe die Universen in dem folgenden Bild der Einfachheit halber symmetrisch dargestellt; in Wirklichkeit werden sie aber beliebig unregelmäßig sein.
Hier sind es zwei Universen sie entstehen im Multiversum. Aber gesagt werden muß :
Da die anderen Universen für uns auf ewig unerreichbar bleiben, werden wir auch nie wissen, ob in ihnen die gleichen Naturgesetze gelten wie bei uns oder ob es dort auch intelligentes Leben gibt. Sie liegen für uns unabänderlich und ewig außerhalb jeder Erforschbarkeit. Viele Wissenschaftler halten die Vorstellung eines Multiversums mehr für Metaphysik als für Physik
Kurze Erklärung meinerseits : Die Metaphysik, auch „erste Philosophie“ genannt, befasst sich mit dem „Sein als Sein“ (Ontologie genannt)
Ich kann dem Letzteren nichts aber auch gar nichts abgewinnendes entnehmen und meine es
führt auch ein einmaliges, alleiniges Universum auf Probleme wie die Inflation, die im Rahmen der konventionellen Physik kaum verständlich erscheinen und weitere Erklärung erfordern. Weil unser eigenes Universum ist, soweit wir das beurteilen können, in größten, kosmischen Dimensionen (eben den erwähnten «intergalaktischen») gleichförmig, also homogen und isotrop; das wird meist als das kosmologische Prinzip bezeichnet.
Das gilt natürlich nur im Mittel über riesige Regionen; von unserem Sonnensystem bis hin zur Milchstraße ist die Welt sicherlich nicht gleichförmig. Sie wird es aber, wenn ich genügend große, eben kosmische Bereiche betrachte. Diese, das ist sicher, unterscheiden sich dann nicht mehr voneinander. Das Universum ist deshalb im Mittel gleichförmig, also in quasi jeder Richtung und in jedem Raumgebiet.
Es folgt jetzt und das muß sich anschließen, die Betrachtung der Zeit. Ich sage, ein krasser Gegensatz, für die Zeit gilt das Gesagte absolut nicht:
Unser Universum hat sich seit dem „Urknall“ ständig und dramatisch verändert, das ist unter Verwendung von viel vergossenem Schweiß auch erforscht und damit bewiesen. Es gibt eine Zeitrichtung, einen Pfeil des Geschehens, und dieser führt von einem extrem „heißen Gas zu einem Kosmos von Galaxien“.
Darauf komme ich mal ausführlich zurück in einem späteren Beitrag. Betrachte wir das Multiversum, hier sieht die Sache anders aus. Auch hier lassen sich verschiedene, ausreichend große räumliche Bereiche nicht voneinander unterscheiden. Aber sie sind alles andere als gleichförmig.
Lieber Leser, Sie kennen es bestimmt schon, aber doppelt hält besser. Deshalb sage ich:
Im falschen Normalzustand der Urwelt entstehen überall sich weiter ausdehnende Blasen des richtigen Normalzustands, das sind die zukünftigen Universen. Aber es ist sicher während die Urwelt selbst dehnt sich auch weiter dramatisch aus. Ich vergleiche das Multiversum also ein wenig mit einer expandierenden überhitzten Suppe, aus der ständig Blasen entkommen. Doch ändert sich dieser Zustand hier mit der Zeit nicht, sodass nun Raum und Zeit „gleichwertig“ erscheinen: Die Blasen der kommenden Universen treten hier und dort, größer und kleiner, früher und später auf. Und aufgrund der ständigen Ausdehnung besteht auch das überhitzte Urmedium selbst immer weiter, es wird sogar mehr. Ein Medium mit solchen räumlichen und zeitlichen Unregelmäßigkeiten nennt man heute „fraktal“. Der französische Mathematiker Benoît Mandelbrot hat diesen Begriff geprägt und er bezeichnet komplexe Gebilde, die aus sich selbst in immer wiederholenden Formen erzeugt werden; man nennt diese Erscheinung oder besser Begriff auch selbstähnlich. In der Mathematik behandelt man solche Formen nur im Räumlichen; doch im Falle des Multiversums aber erscheinen sie sowohl im Raum als auch in der Zeit. Man kann davon ausgehen das es halt größere und kle inere Blasen gibt, die mal früher, mal später in Erscheinung treten. In meiner Abbildung ist ein solches Gebilde illustrativ dargestellt; es ist das nach seinem Erfinder, dem polnischen Mathematiker Wacƚaw Sierpiński, benannte Dreieck, es setzt sich aus sowohl positiv (weißen) wie auch negativ (schwarzen) wiederholenden Dreiecken verschiedener Größen zusammen.
Das Sierpinski-Dreieck
….es folgt Teil 4