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<blockquote data-quote="H2SO4" data-source="post: 91620" data-attributes="member: 2506"><p>Kosmischer Mikrowellen- HintergrundWas hier wie ein verrücktes Muster aussieht, ist der kosmische Hintergrund der Mikrowellen- Strahlung. Die verstärkten und als farbliche Unterschiede dargestellten, feinsten Kräuselungen in der Temperatur überzeugen inzwischen auch diejenigen Skeptiker, denen bislang die Beweise fehlten. Unser Universum ist fremdartiger als je gedacht, erfüllt mit Dunkler Materie und Dunkler Energie. Wir sehen hier die ältesten Objekte des Universums überhaupt, gerade als es 380 000 Jahre alt war.</p><p></p><p>Grenzen des Universums</p><p></p><p>Es liegt wohl in der Natur des Menschen, dass ihm gesetzte Grenzen einen besonderen Reiz auf ihn ausüben. Er möchte sie zu gerne überwinden! Allerdings stoßen wir sicherlich in jedem Wissenschaftszweig an eine Schranke, die unserem Wissensdurst Einhalt gebietet. Einige dieser Grenzen, die wir weder jetzt oder vielleicht auch in Zukunft nicht überschreiten können sollen an dieser Stelle kurz umrissen werden.</p><p></p><p>Wir wissen heute, dass unser Kosmos eine begrenzte Ausdehnung hat und nicht, wie man früher glaubte, unendlich groß ist. Es ist uns derzeit ein Blick bis in eine unvorstellbare Entfernung von etwa 13,7 Milliarden Lichtjahren möglich, aber das ist nicht die "Grenze" des Alls. Eine exakte Angabe ist unmöglich zu machen, wir können nur spekulieren wie groß das Universum ist. Die Angaben reichen von 10-facher Größe bis zu 10 Billiarden (1016) Lichtjahren, ja sogar bis zur 1026- fachen Ausdehnung wird geschätzt. Vielfach wird die Frage gestellt, ob wir jemals so weit blicken können. Das ist sicher nicht möglich, denn je weiter wir in die Tiefe des Alls blicken, umso schneller entfernen sich Objekte von uns. Irgendwann geschieht das mit Überlichtgeschwindigkeit, sodass Photonen von dort uns vorerst nicht erreichen können.</p><p></p><p>Sollte eventuell durch die Eigengravitation die Expansion der Raumzeit abgebremst werden, so treten in Zukunft immer mehr Galaxien bzw. Quasare in unser Gesichtsfeld, weil dann der Raum wieder kontrahiert und die Fluchtgeschwindigkeit dieser Objekte unter die Lichtgeschwindigkeit fällt. Die Natur hat also unseren Beobachtungen einen Horizont gesetzt, der genau bei der Entfernung angesiedelt ist, bei der die Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie die Lichtgeschwindigkeit erreicht. Deshalb sind wir nicht in der Lage, weiter in die Vergangenheit zu sehen. Wir müssten schon eine ganze Weile warten, bis uns Photonen dieser schnell fliehenden Objekte erreichen - falls es sie überhaupt gibt.</p><p></p><p>Wäre es denn nicht denkbar, wenn wir in Gedanken eine Rakete konstruieren, die mit beliebiger Geschwindigkeit fliegen könnte, doch noch hinter die "Grenze" unseres Universums zu blicken? Nein, das ist leider nicht möglich. Zwar hat der Kosmos eine endliche Ausdehnung, dennoch ist er ohne Grenzen. Wir können uns das am Beispiel der Erde verdeutlichen: Denken wir uns die 3 Raumdimensionen des Weltalls auf die zweidimensionale Oberfläche der Erde geschrumpft. Nun können wir von einem beliebigen Punkt aus starten und unendlich lange wandern, niemals würden wir an eine physikalische Grenze stoßen. Es gibt keinen Ort, an welchem die Erde "zu Ende" ist, wir können auch nicht herunterfallen. Man sieht daran, die Erdoberfläche hat zwar eine endliche Ausdehnung (510 100 933,5 [km2]), aber sie ist dennoch gleichzeitig ohne Grenze. Ebenso verhält es sich mit dem All: Niemals werden wir in der Lage sein an eine Grenze zu stoßen oder diese zu erblicken.</p><p></p><p>Auf der Suche nach GrenzenSchon immer war der Mensch neugierig und wollte zu gerne wissen, was sich hinter der Grenze befindet, die ihm gesetzt ist. Einfach seinen Kopf durch das Himmelgewölbe zu stecken und alle Geheimnisse zu erblicken, das wäre zu schön gewesen. Doch so leicht macht es die Natur uns nicht, sie hat uns Grenzen gesetzt, die wir nicht überschreiten können.</p><p></p><p>Seit einigen Jahren kristallisiert sich allerdings immer deutlicher heraus, dass wir unsere Existenz in einem offenen Universum fristen, dessen Expansionsgeschwindigkeit immer weiter beschleunigt. Das bedeutet, unser Kosmos wird ewig weiter expandieren und eines fernen Tages eine Ausdehnung unendlicher Größe erreichen. Daraus ergibt sich der Kältetod des Universums: In absehbarer Zukunft wird der letzte Stern erlöschen, alle Galaxien lösen sich auf, die Materie wird zerfallen und irgendwann das letzte Schwarze Loch verdampft sein. Übrig bleibt dann ein sich stetig verdünnendes Gemisch aus Photonen, Elektronen und Quarks (oder Strings?), welches bis zum absoluten Nullpunkt abgekühlt ist. Das Universum wird dann kalt und ohne jedes Licht, die Bruchstücke der einstigen Materie und Energie unendlich verdünnt sein. Schuld an diesem Desaster ist möglicherweise eine so genannte Dunkle Energie, die zu etwa 73 % unseren Kosmos erfüllt (die restlichen 27 % verteilen sich auf Leuchtende und Dunkle Materie sowie Strahlung). Sie soll gravitationsabstoßend wirken und deshalb die beschleunigte Expansion verursachen. Bisher weiß allerdings niemand genaueres über das Wesen dieser mysteriösen dark energy. In jedem Fall aber ist damit dem Kosmos eine weitere Grenze gesetzt: Weder Sterne, noch Planeten oder das Leben überhaupt können für immer existieren. Auf der ewigen kosmischen Uhr ist die derzeitige, aktive und lebensbejahende Phase nur ein winziger Augenblick.</p><p></p><p>Übergeordnete Universen</p><p></p><p>Einige Theorien, wie beispielsweise die Stringtheorie, die steady state- Theorie des unveränderlichen Kosmos, die Inflationstheorie, das anthropische Prinzip (siehe weiter unten) oder auch Hawkings Keine-Grenzen-Hypothese räumen die Möglichkeit ein, dass es neben unserem Universum viele weitere, sogar bis zu unendlich vielen Kosmen geben könnte. Solch einen "Überkosmos", oder besser gesagt einen Hyperraum (Multiversum) kann man sich vielleicht vorstellen wie eine Blase in einem Seifenschaum: Die Kosmen entstehen, entwickeln sich und vergehen wieder.</p><p></p><p>Entwicklung von KosmenNebenstehend sind einige mögliche Entwicklungen von Universen dargestellt. Ganz links ist ein Kosmos zu sehen, der zu schnell expandiert und sich daher zu stark verdünnt. Daneben sieht man ein Universum mit zwar kritischer Expansionsrate, aber die Bedingungen sind geeignet für die Entwicklung von Leben. Die Universen rechts kollabieren bereits wieder, bevor sich Leben bilden kann.</p><p></p><p>Nun kann man sich fragen, wie mögen wohl diese anderen Kosmen beschaffen sein? Es ist einleuchtend, dass niemand in der Lage ist, eine derartige Frage zu beantworten. Wir</p><p></p><p> * wissen nicht, ob es andere Universen gibt,</p><p> * wissen nicht, wie sie beschaffen sind,</p><p> * sind nicht in der Lage, zu ihnen zu gelangen, sie zu sehen und zu erforschen</p><p> * werden sie niemals erreichen, weil wir unser Universum nicht verlassen können.</p><p></p><p>Aber wir dürfen durchaus mutmaßen, dass diese Kosmen vollkommen andersartig gestaltet sein könnten als unser eigenes Universum. Wie man vielleicht von der Stringtheorie her weiß, besteht die Möglichkeit, dass es neben der vierdimensionalen Raumzeit noch weitere 7 oder 8 Dimensionen in unserem All gibt, die allerdings ineinander aufgewickelt sind und sich auf Ausdehnungen unterhalb der Planck- Länge (10-35 [m]) beschränken, lediglich die Raumzeit konnte sich nach dem Urknall entwickeln. Das kann in anderen Kosmen anders sein, es ist denkbar, dass sich in ihnen 5, 6 oder noch mehr Dimensionen ausgedehnt haben. Oder das Multiversum ist ein hochenergetisches Quantenvakuum. Es ist auch möglich, dass andere Universen aus vollkommen anderen Teilchen aufgebaut sind (die String- Theorie lässt prinzipiell eine unendliche Anzahl verschiedener Teilchen zu!), oder völlig ohne Materie oder Zeit sind. Vielleicht haben die Teilchen, wie wir sie kennen, auch nur andere Größenordnungen hinsichtlich Ladung, Masse usw. (Antimaterie- Kosmos). Solche Universen wären in jedem Fall absolut lebensfeindlich (für uns), die Vorgänge in ihnen beruhten auf anderen Gesetzen und jedes bei uns existierende Atom könnte dort nicht bestehen.</p><p></p><p>Doch alle diese Aussagen sind reine Spekulation, es wird wohl niemals gelingen, die Existenz eines anderen Universums nachzuweisen, geschweige denn zu ihm zu gelangen. Und sollte es sie doch geben, so haben sie keinen Einfluss auf die Entwicklung unseres Alls. Daher kann man sie mit gutem Gewissen aus allen Betrachtungen ausklammern, es ist sinnlos sich mit ihnen zu beschäftigen. Viel wichtiger sollte uns die Frage sein, warum unser Kosmos gerade so geworden ist, wie er heute ist. Er hätte doch auch einen anderen Entwicklungsverlauf nehmen können. Eine mögliche Antwort darauf gibt uns vielleicht das anthropische Prinzip:</p><p></p><p>Das anthropische Prinzip</p><p></p><p>Es gibt zwei Ausführungen des anthropischen Prinzips, eine schwache und eine starke Version.</p><p></p><p>Das schwache anthropische Prinzip besagt, dass es in unserem Universum, welches hinsichtlich seiner Ausdehnung und Zeit sehr groß oder gar unendlich ist, bestimmte Bereiche gibt, in denen die Bedingungen für die Entwicklung intelligenten Lebens gegeben sind. Diese Bereiche sind zeitlich und räumlich abgegrenzt. Nach diesem Prinzip ist es eine zwangsläufige Schlussfolgerung, dass das Universum aus einem Urknall entstand, nach gewisser Abkühlung Materiebildung einsetzte, die später zu Sternen und Galaxien kondensierte. Die Sterne erbrüteten schwere Elemente, die, zurückgegeben an das interstellare Medium, wiederum zu Sternen kontrahieren konnten und letztendlich zur Planetenbildung führten. Nach deren Abkühlung wiederum konnte unter günstigen Umständen die Evolution ihren Lauf nehmen. Auf dem vorläufigen Höhepunkt der Evolution stehen intelligente Geschöpfe, die diese Entwicklung nicht verwundert weil sie in der Lage sind, den Entwicklungsweg bis hin zum Urknall nachzuvollziehen.</p><p></p><p>So einfach und einleuchtend das schwache anthropische Prinzip auch ist, geht das starke anthropische Prinzip noch einen Schritt weiter:</p></blockquote><p></p>
[QUOTE="H2SO4, post: 91620, member: 2506"] Kosmischer Mikrowellen- HintergrundWas hier wie ein verrücktes Muster aussieht, ist der kosmische Hintergrund der Mikrowellen- Strahlung. Die verstärkten und als farbliche Unterschiede dargestellten, feinsten Kräuselungen in der Temperatur überzeugen inzwischen auch diejenigen Skeptiker, denen bislang die Beweise fehlten. Unser Universum ist fremdartiger als je gedacht, erfüllt mit Dunkler Materie und Dunkler Energie. Wir sehen hier die ältesten Objekte des Universums überhaupt, gerade als es 380 000 Jahre alt war. Grenzen des Universums Es liegt wohl in der Natur des Menschen, dass ihm gesetzte Grenzen einen besonderen Reiz auf ihn ausüben. Er möchte sie zu gerne überwinden! Allerdings stoßen wir sicherlich in jedem Wissenschaftszweig an eine Schranke, die unserem Wissensdurst Einhalt gebietet. Einige dieser Grenzen, die wir weder jetzt oder vielleicht auch in Zukunft nicht überschreiten können sollen an dieser Stelle kurz umrissen werden. Wir wissen heute, dass unser Kosmos eine begrenzte Ausdehnung hat und nicht, wie man früher glaubte, unendlich groß ist. Es ist uns derzeit ein Blick bis in eine unvorstellbare Entfernung von etwa 13,7 Milliarden Lichtjahren möglich, aber das ist nicht die "Grenze" des Alls. Eine exakte Angabe ist unmöglich zu machen, wir können nur spekulieren wie groß das Universum ist. Die Angaben reichen von 10-facher Größe bis zu 10 Billiarden (1016) Lichtjahren, ja sogar bis zur 1026- fachen Ausdehnung wird geschätzt. Vielfach wird die Frage gestellt, ob wir jemals so weit blicken können. Das ist sicher nicht möglich, denn je weiter wir in die Tiefe des Alls blicken, umso schneller entfernen sich Objekte von uns. Irgendwann geschieht das mit Überlichtgeschwindigkeit, sodass Photonen von dort uns vorerst nicht erreichen können. Sollte eventuell durch die Eigengravitation die Expansion der Raumzeit abgebremst werden, so treten in Zukunft immer mehr Galaxien bzw. Quasare in unser Gesichtsfeld, weil dann der Raum wieder kontrahiert und die Fluchtgeschwindigkeit dieser Objekte unter die Lichtgeschwindigkeit fällt. Die Natur hat also unseren Beobachtungen einen Horizont gesetzt, der genau bei der Entfernung angesiedelt ist, bei der die Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie die Lichtgeschwindigkeit erreicht. Deshalb sind wir nicht in der Lage, weiter in die Vergangenheit zu sehen. Wir müssten schon eine ganze Weile warten, bis uns Photonen dieser schnell fliehenden Objekte erreichen - falls es sie überhaupt gibt. Wäre es denn nicht denkbar, wenn wir in Gedanken eine Rakete konstruieren, die mit beliebiger Geschwindigkeit fliegen könnte, doch noch hinter die "Grenze" unseres Universums zu blicken? Nein, das ist leider nicht möglich. Zwar hat der Kosmos eine endliche Ausdehnung, dennoch ist er ohne Grenzen. Wir können uns das am Beispiel der Erde verdeutlichen: Denken wir uns die 3 Raumdimensionen des Weltalls auf die zweidimensionale Oberfläche der Erde geschrumpft. Nun können wir von einem beliebigen Punkt aus starten und unendlich lange wandern, niemals würden wir an eine physikalische Grenze stoßen. Es gibt keinen Ort, an welchem die Erde "zu Ende" ist, wir können auch nicht herunterfallen. Man sieht daran, die Erdoberfläche hat zwar eine endliche Ausdehnung (510 100 933,5 [km2]), aber sie ist dennoch gleichzeitig ohne Grenze. Ebenso verhält es sich mit dem All: Niemals werden wir in der Lage sein an eine Grenze zu stoßen oder diese zu erblicken. Auf der Suche nach GrenzenSchon immer war der Mensch neugierig und wollte zu gerne wissen, was sich hinter der Grenze befindet, die ihm gesetzt ist. Einfach seinen Kopf durch das Himmelgewölbe zu stecken und alle Geheimnisse zu erblicken, das wäre zu schön gewesen. Doch so leicht macht es die Natur uns nicht, sie hat uns Grenzen gesetzt, die wir nicht überschreiten können. Seit einigen Jahren kristallisiert sich allerdings immer deutlicher heraus, dass wir unsere Existenz in einem offenen Universum fristen, dessen Expansionsgeschwindigkeit immer weiter beschleunigt. Das bedeutet, unser Kosmos wird ewig weiter expandieren und eines fernen Tages eine Ausdehnung unendlicher Größe erreichen. Daraus ergibt sich der Kältetod des Universums: In absehbarer Zukunft wird der letzte Stern erlöschen, alle Galaxien lösen sich auf, die Materie wird zerfallen und irgendwann das letzte Schwarze Loch verdampft sein. Übrig bleibt dann ein sich stetig verdünnendes Gemisch aus Photonen, Elektronen und Quarks (oder Strings?), welches bis zum absoluten Nullpunkt abgekühlt ist. Das Universum wird dann kalt und ohne jedes Licht, die Bruchstücke der einstigen Materie und Energie unendlich verdünnt sein. Schuld an diesem Desaster ist möglicherweise eine so genannte Dunkle Energie, die zu etwa 73 % unseren Kosmos erfüllt (die restlichen 27 % verteilen sich auf Leuchtende und Dunkle Materie sowie Strahlung). Sie soll gravitationsabstoßend wirken und deshalb die beschleunigte Expansion verursachen. Bisher weiß allerdings niemand genaueres über das Wesen dieser mysteriösen dark energy. In jedem Fall aber ist damit dem Kosmos eine weitere Grenze gesetzt: Weder Sterne, noch Planeten oder das Leben überhaupt können für immer existieren. Auf der ewigen kosmischen Uhr ist die derzeitige, aktive und lebensbejahende Phase nur ein winziger Augenblick. Übergeordnete Universen Einige Theorien, wie beispielsweise die Stringtheorie, die steady state- Theorie des unveränderlichen Kosmos, die Inflationstheorie, das anthropische Prinzip (siehe weiter unten) oder auch Hawkings Keine-Grenzen-Hypothese räumen die Möglichkeit ein, dass es neben unserem Universum viele weitere, sogar bis zu unendlich vielen Kosmen geben könnte. Solch einen "Überkosmos", oder besser gesagt einen Hyperraum (Multiversum) kann man sich vielleicht vorstellen wie eine Blase in einem Seifenschaum: Die Kosmen entstehen, entwickeln sich und vergehen wieder. Entwicklung von KosmenNebenstehend sind einige mögliche Entwicklungen von Universen dargestellt. Ganz links ist ein Kosmos zu sehen, der zu schnell expandiert und sich daher zu stark verdünnt. Daneben sieht man ein Universum mit zwar kritischer Expansionsrate, aber die Bedingungen sind geeignet für die Entwicklung von Leben. Die Universen rechts kollabieren bereits wieder, bevor sich Leben bilden kann. Nun kann man sich fragen, wie mögen wohl diese anderen Kosmen beschaffen sein? Es ist einleuchtend, dass niemand in der Lage ist, eine derartige Frage zu beantworten. Wir * wissen nicht, ob es andere Universen gibt, * wissen nicht, wie sie beschaffen sind, * sind nicht in der Lage, zu ihnen zu gelangen, sie zu sehen und zu erforschen * werden sie niemals erreichen, weil wir unser Universum nicht verlassen können. Aber wir dürfen durchaus mutmaßen, dass diese Kosmen vollkommen andersartig gestaltet sein könnten als unser eigenes Universum. Wie man vielleicht von der Stringtheorie her weiß, besteht die Möglichkeit, dass es neben der vierdimensionalen Raumzeit noch weitere 7 oder 8 Dimensionen in unserem All gibt, die allerdings ineinander aufgewickelt sind und sich auf Ausdehnungen unterhalb der Planck- Länge (10-35 [m]) beschränken, lediglich die Raumzeit konnte sich nach dem Urknall entwickeln. Das kann in anderen Kosmen anders sein, es ist denkbar, dass sich in ihnen 5, 6 oder noch mehr Dimensionen ausgedehnt haben. Oder das Multiversum ist ein hochenergetisches Quantenvakuum. Es ist auch möglich, dass andere Universen aus vollkommen anderen Teilchen aufgebaut sind (die String- Theorie lässt prinzipiell eine unendliche Anzahl verschiedener Teilchen zu!), oder völlig ohne Materie oder Zeit sind. Vielleicht haben die Teilchen, wie wir sie kennen, auch nur andere Größenordnungen hinsichtlich Ladung, Masse usw. (Antimaterie- Kosmos). Solche Universen wären in jedem Fall absolut lebensfeindlich (für uns), die Vorgänge in ihnen beruhten auf anderen Gesetzen und jedes bei uns existierende Atom könnte dort nicht bestehen. Doch alle diese Aussagen sind reine Spekulation, es wird wohl niemals gelingen, die Existenz eines anderen Universums nachzuweisen, geschweige denn zu ihm zu gelangen. Und sollte es sie doch geben, so haben sie keinen Einfluss auf die Entwicklung unseres Alls. Daher kann man sie mit gutem Gewissen aus allen Betrachtungen ausklammern, es ist sinnlos sich mit ihnen zu beschäftigen. Viel wichtiger sollte uns die Frage sein, warum unser Kosmos gerade so geworden ist, wie er heute ist. Er hätte doch auch einen anderen Entwicklungsverlauf nehmen können. Eine mögliche Antwort darauf gibt uns vielleicht das anthropische Prinzip: Das anthropische Prinzip Es gibt zwei Ausführungen des anthropischen Prinzips, eine schwache und eine starke Version. Das schwache anthropische Prinzip besagt, dass es in unserem Universum, welches hinsichtlich seiner Ausdehnung und Zeit sehr groß oder gar unendlich ist, bestimmte Bereiche gibt, in denen die Bedingungen für die Entwicklung intelligenten Lebens gegeben sind. Diese Bereiche sind zeitlich und räumlich abgegrenzt. Nach diesem Prinzip ist es eine zwangsläufige Schlussfolgerung, dass das Universum aus einem Urknall entstand, nach gewisser Abkühlung Materiebildung einsetzte, die später zu Sternen und Galaxien kondensierte. Die Sterne erbrüteten schwere Elemente, die, zurückgegeben an das interstellare Medium, wiederum zu Sternen kontrahieren konnten und letztendlich zur Planetenbildung führten. Nach deren Abkühlung wiederum konnte unter günstigen Umständen die Evolution ihren Lauf nehmen. Auf dem vorläufigen Höhepunkt der Evolution stehen intelligente Geschöpfe, die diese Entwicklung nicht verwundert weil sie in der Lage sind, den Entwicklungsweg bis hin zum Urknall nachzuvollziehen. So einfach und einleuchtend das schwache anthropische Prinzip auch ist, geht das starke anthropische Prinzip noch einen Schritt weiter: [/QUOTE]
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