Da in einem anderen Thread eine Diskussion über die Beziehung von echter Physik und Stargate Physik aufkam, die dort eigentlich nicht reinpasst, mache ich hier mal einen neuen Thread dazu auf.
Stargate Physik und reale Physik
Da in einem anderen Thread eine Diskussion über die Beziehung von echter Physik und Stargate Physik aufkam, die dort eigentlich nicht reinpasst, mache ich hier mal einen neuen Thread dazu auf.
Universum und Urknall
Das große Ziel der modernen Physik ist die Große Vereinheitlichung der Teiltheorien der Relativitätstheorie und der Quantenmechanik zu einer großen Gesamttheorie, mit der man unser Universum erklären kann. Es geht also um die Suche nach der "Weltformel".
Eine der aktuellen Theorien zur Entstehung und zum Verlauf des Universums ist die Big Bang Theory. Es handelt sich hierbei nur um ein Modell, also eine Hypothese, die bisher nicht bewiesen werden konnte, auch wenn viele Aspekte dafür sprechen. Wie auch bei allen anderen Theorien gilt, dass es nur gültig ist, bis irgendjemand einen Widerspruch oder ein besseres Modell findet.
Vor dem Modell des Urknalls gab es die Theorie, dass das Universum statisch sei. D.h., dass die Materie gleichmäßig über das Universum verteilt wäre. Das Universum würde von jedem Beobachtungspunkt her gleich aussehen.
Dieses Modell konnte jedoch widerlegt werden, da die Verteilung der Materie im Universum nicht gleichmäßig ist. Die Rotverschiebung ist ein weiterer Beweis gegen ein statisches Universum.
Nach der Big Bang Theory hat unser Universum seinen Anfang mit dem Urknall. Zum Zeitpunkt Null wäre demnach alle Materie des Universums in einem einzigen Punkt von der Ausdehnung Null versammelt gewesen. Die Dichte in diesem Punkt wäre damit unendlich gewesen. Da sämtliche Modelle des Universums nicht mit unendlichen Größen umgehen können, können wir den Zeitpunkt Null nicht mit diesen erklären. Alle Naturwissenschaftlichen Gesetzte verlieren hier ihre Geltung.
Daraus folg wiederum, dass alles was vor dem Zeitpunkt Null passiert sein könnte, für das heutige Universum nicht von Bedeutung ist. Wenn es also etwas vor dem Urknall gab, dann werden wir das niemals erfahren (selbst eine Zeitreise über den Zeitpunkt Null hinaus wäre nicht möglich).
Mit dem Urknall beginnt also auch die Zeit.
Man geht heute davon aus, dass der Urknall vor etwa zehn bis 20 Milliarden Jahren stattgefunden hat.
Seit dem Urknall dehnt sich das Universum aus. Man sagt es expandiert. Das lässt sich anhand der Rotverschiebung beweisen. Das Lichtspektrum von entfernten Galaxien weist eine Verschiebung in den roten Bereich auf. Dies geschieht auf Grund des Dopplereffekts. Interessant ist, dass sich Galaxien je schneller von uns wegbewegen, desto weiter sie entfernt sind. Die Erklärung hierfür ist jedoch sehr simpel. Wenn man das Universum mit einem Luftballon vergleicht auf den man zwei Punkte gemalt hat, die Galaxien darstellen, dann wird man feststellen, dass sich die beiden Punkte je schneller von einander wegbewegen, desto mehr man den Ballon aufpustet.
Das Zentrum der Ausdehnung ist hierbei nicht feststellbar. Das liegt daran, dass sich alle Galaxien relativ voneinander wegbewegen.
Ein Indiz hierfür ist das kosmische Hintergrundrauschen. Man nimmt von der Erde aus eine konstante Strahlung im Mikrowellenbereich wahr, die egal in welche Richtung man schaut gleich ist. Es gibt nur unglaublich geringe Schwankungen (die jedoch eine große Rolle spielen). Diese Strahlung ist bereits beim Urknall entstanden. Wenige Augenblicke nach dem Urknall hat sich die erste Materie gebildet, die zu diesem Zeitpunkt extrem heiß war. Diese Materie hat hochenergetisches Licht abgegeben (jeder Körper emittiert Licht, wenn er heiß genug ist). Auf Grund der Rotverschiebung nehmen wir dieses heute als Mikrowellen wahr.
Mit der Urknalltheorie gibt es auch eine Theorie, wie unser Universum enden wird. Es gibt drei Ansätze, die sog. Friedmannschen Modelle:
1. Die Masse der Materie im Universum ist so groß, dass Masseanziehung größer ist als die Expansionsgeschwindigkeit. Die Expansion wird sich also umkehren und das Universum stürzt wieder in sich zusammen. In diesem Fall wäre das Universum endlich aber unbegrenzt, das die Gravitation so groß ist, dass sich das Universum in sich selbst zurück krümmt. Man kann sich das Universum als eine Kugel vorstellen. Diese Kugel ist endlich, aber unbegrenzt.
2. Das Universum dehnt sich ewig aus, da die Gravitation zu gering ist, um die Expansion zu stoppen. Das Universum wäre in diesem Fall nach einer unendlichen Zeit auch unendlich groß. Das Universum hätte auf Grund der Krümmung durch die Gravitation eine Sattelform.
3. Die Ausdehnungsgeschwindigkeit ist kritisch. D.h. die Geschwindigkeit mit der sich das Universum ausdehnt nimmt mit der Zeit ab, erreich aber niemals den Wert Null, sondern nähert sich diesem nur asymptotisch an. Die Gravitation ist also genauso groß wie die Ausdehnungsgeschwindigkeit. Das Universum wäre in diesem Fall ebenfalls unendlich, da es sich bis in alle Ewigkeit ausdehnen würde, auch wenn sich die Ausdehnung an Null annähert. In dem Fall wäre das Universum flach.
Die Schätzungen zur Masse des Universums besagen, dass die 2. Variante die wahrscheinlichste ist.
Andererseits fördert die Relativitätstheorie jedoch die erste. Ein weiterer Punkt für die erste Variante ist das hypothetische Vorhandensein von sog. Dunkler Materie. Dark Matter kann nicht direkt beobachtet werden, da diese keine elektromagnetische Strahlung reflektiert. Man vermutet jedoch stark dass diese existiert, da sie das Problem der Umlaufgeschwindigkeit der Randbereiche der Galaxien lösen würde. Es gibt außerdem weitere Phänomene die mit Dunkler Materie erklärt werden könnten. Es ist jedoch nicht klar, ob genügend Dunkle Materie vorhanden ist, damit das Universum wieder in sich zusammenstürzt.
Es gibt also keine absolute Klarheit darüber, wie das Ende des Universums aussehen wird.
Die Big Bang Theory galt lange als die Lösung für den Ursprung des Universums, aber inzwischen gibt es auch andere Theorien, die ebenfalls eine Lösung anbieten.
Ok Dunkler Materie emmitiert keine Strahlung.Die Schätzungen zur Masse des Universums besagen, dass die 2. Variante die wahrscheinlichste ist.
Andererseits fördert die Relativitätstheorie jedoch die erste. Ein weiterer Punkt für die erste Variante ist das hypothetische Vorhandensein von sog. Dunkler Materie. Dark Matter kann nicht direkt beobachtet werden, da diese keine elektromagnetische Strahlung reflektiert. Man vermutet jedoch stark dass diese existiert, da sie das Problem der Umlaufgeschwindigkeit der Randbereiche der Galaxien lösen würde. Es gibt außerdem weitere Phänomene die mit Dunkler Materie erklärt werden könnten. Es ist jedoch nicht klar, ob genügend Dunkle Materie vorhanden ist, damit das Universum wieder in sich zusammenstürzt.
Es gibt also keine absolute Klarheit darüber, wie das Ende des Universums aussehen wird.
Aber sie muss doch Masse haben und wenn das der Fall ist, dann wäre sie durch ihre Schwerkraft nachweisbar sein oder nicht?
Gravitation ist nur leider die mit Abstand schwächste Wechselwirkung, die wir haben, und generell schlecht nachweisbar, wenn es sich nicht gerade um was sehr schweres handelt.
Geändert von iolanda (08.11.2009 um 12:30 Uhr)
So um mal paar sachen klar zu stellen das Universum ist niemals im leben älter al 13,7 miliarden jahre!!! Das was du erzählt ist das was man so herrausfindet wenn man sich alles von der oberfläche ansieht. Die Dunkele Materie hat quasi keien masse, man kann sie nicht messen man weiß aber das sie da ist (Es gibt auch noch dunkele enrgie aus der universum zu 70% besteht). Dazu gibt es eien nette skala wo die baryonen (glaube ich ) 1% nur haben.
es gibt noch eien noch nicht so verbreitete theorie (wegen der dunkelen materie). Nemlich das sie die antriebkraft ist für einen puls der das universum ausernander treibt. Dierser puls wurde auch shcon gemessen.
Falls ihr an mir zweifelt ich bin mitgleid der sternwarte neanderhöhe und sehr naturwissenschaftlich interesiert.
http://www.spiegel.de/wissenschaft/w...299959,00.html
Über 14 Milliarden Jahre sogar.. ^^
Aber wer kann schon zu 100% sicher sein. Morgen kann wieder wer kommen und vlt. sagt der dann es ist 15 M. Jahre alt....
Zitat von Hades
Dunkle Materie Wechselwirkt mit Licht und hat auch eine Masse (da es die eben nötigte Masse liefern soll, weswegen sich Galaxien am Rand gleich bzw schneller bewegen als innen), deswegen konnten Forscher auch schon Karten der Dunklen Materie erstellen.
Deswegen wird das wohl auch nie bewiesen werden können, da wir dafür aus unserem Universum raus müssten, wir müssten unsere 4+ Dimensionen verlassen
Geändert von DaedalusBC304 (08.11.2009 um 10:57 Uhr)
Save SG-A
Meine Youtube Videos
Stargate Resistance: {AF}DaedalusBC304:
http://www.sgrstats.com/player_stats/5961
AMD Phenom II X4 955 BE CPU & AMD ASUS HD 6950 User
Spoiler
@Orlin2
Stimmt, die Dunkle Energie habe ich vergessen, mein Fehler (wenn ich mich jetzt richtig erinnere, dann ist sie aber noch hypothetischer als die Dunkle Materie, da der von dir erwähnte Puls auch noch andere Gründe haben könnte und ist außerdem nicht Bestandteil der Friedmannschen Modelle!). Abgesehen davon bin ich kein studierter Physiker und möchte nicht zu tief ins Detail gehen!
Der Urknall ist wie ich gesagt habe nur eine Theorie die inzwischen in verschiedenen Fachkreisen angezweifelt wird.
Und am Ende kommt sowieso raus, dass das Universum aus Schokolade besteht
lg 7tupel
Vor allem bei Religionsfanatikern...
Die Urknalltheorie ist die bisher erfolgreichste, die wir haben, allein schon deshalb, weil sie die Werte theoretisch liefert, die wir heute nachmessen können. Wenn auch noch die Neutrinotemperatur mit 1,9 K(?) nachgewiesen wird, ist das wohl der endgültige Beweis.
Sogar der Papst hat die doch anerkannt. Was interessieren denn da irgendwelche Religionsfanatiker.
Jedoch wird die Urknall-Theorie in letzter Zeit ziemlich oft kritisch hinterfragt, natürlich von seriösen Wissenschaftlern.
Zur Sache Dunkle Materie. Die Frage, ob sie existiert, dürfte doch schon lange aus dem Weg geräumt sein. Schließlich hat Hubble bereits Bilder von dunkler Materie gemacht, was einem höchst glücklichen Umstand zu verdanken ist, nämlich der Kolliosion von Galaxienhaufen.
"We cast this message into the cosmos... Of the 200 billion stars in the Milky Way galaxy, some - perhaps many - may have inhabited planets and space faring civilizations. If one such civilization intercepts Voyager and can understand these recorded contents, here is our message: We are trying to survive our time so we may live into yours. We hope some day, having solved the problems we face, to join a community of Galactic Civilizations. This record represents our hope and our determination and our goodwill in a vast and awesome universe."
Jimmy Carter, 1977
Soweit ich weiß nimmt man zwar an, dass das was man beobachtet hat auf Dunkle Materie zurückzuführen ist, kann es aber noch nicht mit absoluter Sicherheit sagen. Jedoch geht man wohl im allgemeinen davon aus, dass es wohl so etwas wie Dunkle Materie gibt.
@guguck15
Die Neutrino-Temperatur könnte ein wenig irreführend sein. Es wäre besser zu sagen die Kinetische Energie des Neutrinos.
Wieso soll das der endgültige Beweis sein? (Neutrinos können z.B. auch bei einer Kernfusion in einem Stern oder bei einer Supernova entstehen)
Edit: Habe gerade nen studierten Astrophysiker gefragt und bisher konnte weder die Masse des Neutrinos ermittelt werden und damit auch nicht dessen kinetische Energie und zweitens wäre das kein Beweis für den Urknall!
lg 7tupel
Geändert von 7tupel (10.11.2009 um 18:24 Uhr)
Ich meinte auch keine solaren Neutrinos. Um die entstehen zu lassen, reicht auch schon ein normaler Beta-Strahler. Für die Neutrino-Masse werden aber derzeit verschiedene Experimente angestellt, Stichworte: KATRIN oder aber auch doppelter Beta-Zerfall.
Wenn du die Temperatur von kosmischen Urknall-Neutrinos messen kannst, dann ist das sehr wohl ein Beweis für den Urknall, weil die Neutrinos irgendwann von der WW entkoppelt haben, danach aber sich das Universum durch Zerfall der ungebundenen Neutronen nochmal aufgeheizt hat.
Frage: Wo hat der Mann studiert? Soweit ich weiß, ist die Astrophysik eher als Nebenkategorie präsent. Es gibt nur äußerst wenige Institute die darauf spezialisiert sind, sodass man in dem Fach abschließen kann. Im Wesentlichen ist Astrophysik aber auch nicht viel mehr als Kern-/Teilchenphysik, bzw. theoretische Physik (Relativistik).
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