Kosmologie: Die Zeit vor dem Urknall

[astronews.com Redaktion]

Unser Universum entstand nach der allgemein anerkannter Theorie im so genannten Urknall. Die Existenz von Raum und Zeit begann mit diesem Ereignis, so dass sich eine Frage nach dem "Davor" eigentlich von selbst verbietet. Für viele ist dies allerdings alles andere als befriedigend. Einem Team von Physikern der PennState University ging das ähnlich. Sie schauten in die Zeit vor dem Urknall und machten eine überraschende Entdeckung.
mehr: http://www.astronews.com/news/artikel/2006/05/0605-011.shtml

Original-Arbeit:
Phys. Rev. Lett. 96, 141301 (2006)

Quantum Nature of the Big Bang
Abhay Ashtekar, Tomasz Pawlowski, and Parampreet Singh

[Sheela3004]

Ich habe ein sehr skeptisches Verhältnis zu Modellrechnungen. Da ich in den 80'ger Jahren längere Zeit für ein internationales Institut gearbeitet habe, weiss ich leider nur zu gut, wie manche Modelle enstehen. Zugegeben haben wir im Institut damals eher soziologische als physikalische Modelle aufgestellt. Nach wochenlangen Diskussionen, was alles in ein Modell einzufließen hat, haben wir uns ständig auf den kleinsten gemeinsamen Nenner geeignet. In die Modelle flossen nur Dinge ein, denen alle zustimmen konnten. Im Prinzip wußte aber jeder Mitarbeiter vor dem ersten Modelllauf, was das Egebnis des Laufs bringen würde.
Wenn die Wissenschaftler überrascht waren, dass sie eine Zeit vor dem Urknall erhalten haben, glaube ich das nur insoweit, dass sie nicht vermutet haben, dass die Modellrechnung überhaupt irgendwelche Ergebnisse beim 'Rückwärtsrechnen' liefern würde.
Das kenne ich schon vom Weltmodell von Forrester aus den 70'ger Jahren, das etwas über die Zukunft der Menschheit aussagen sollte. Ich habe damals speziell dieses Modell rückwärts laufen lassen, und war überrascht, das es überhaupt rückwärts lief. Es lieferte allerdings keine Werte, die etwas über die Vergangenheit der Welt aussagten, sondern nur völlig unsinnige Werte. Ich hatte immerhin die Möglichkeit zu sagen, die Ergebnisse des Rückwärtslaufes stimmen nicht, weil die Zahlen der Rückwärtsrechnung nicht mit den geschichtlichen Daten übereinstimmten.
Für mich haben diese Wissenschaftler allenfalls bewiesen, dass es mit so einer Simulation möglich ist, ein Ergebnis zu bekommen, dass zeitlich vor dem Urknall liegt. Das heisst aber nicht, dass die Simulation etwas mit der 'Wirklichkeit' zu tun hat.

[Dilaton]

Klingt interessant, hier übrigens das originale Paper:

http://arxiv.org/abs/gr-qc/0602086

werde mich jetzt mal reinlesen.

[Mark Striper]

Meine Meinung als "Normalsterblicher":
Es stellt sich dann aber leider immernoch die Frage:
Wie entstand das Universum davor ?
Für uns Physik-Laien eine immer wieder quälende Frage.

Ich kann gut mit dem Gedanken leben, daß aus dem "Nichts" durch
Quantenfluktuation Teilchenpaare entstehen, sich Energie "leihen",
und sich blitzschnell gegenseitig wieder vernichten.
Sich das "Nichts" vorstellen kann ich auch, man darf sich nur keinen Raum vorstellen,
in dem dieses "Nichts" sich befindet.
So entstehen (in meiner Vorstellung) permanent unzählige neue Universen,
die aber (fast) alle instabil sind.
Die einen expandieren zu schnell, die anderen zu langsam.
Auf Grund der hohen Anzahl an Versuchen, ist die Wahrscheinlichkeit aber da,
daß sich ab und zu ein Universum wie unseres bildet.
Warum ist gerade unseres eins von diesen Universen ?
Antropisches Prinzip !
In allen anderen Universen konnte sich kein Leben bilden, also konnte sich auch
keiner Fragen, warum geade sein Universum instabil ist.

Aber wie kann es passieren, daß eins der Teilchenpaare sich abgespaltet hat ?
Und wie kann es eine solche Energie besitzen, daß sich ein Universum bilden kann ?
Quälende Fragen...:(

[chaosraptor]

Habs gerade gelesen die neue Theorie von den Helden!!!

Hab mich vor nen halbes Jahr mit nem Kolege über das UNiversum und Urknall etc unterhalten.
Zu komisch ist ja das ich da schon auf die Idee gekomm bin das vor dem Urknall ein UNiversum exsistiert hat .. nur ich stellte mir dann wieder die Frage was war davor und davor.....
Naja wäre es nicht möglich das:

!!!Achtung!!! Das Universum vor uns = B
Unser Universum = A

Universum B "stirbt" (fällt in sich zusamm wie man es halt nenn möchte) ->

Unser Urknall ->

Unser Universum ->

Unser Universum stirbt(Alle Materie ist zu Schwarzenlöchern hingezogen die wiederum verschmelzen und zerreißen den Raum) ->

Universum !!B!! wird geboren .... wie könnte man das nennen? Kausalität?
Was war zuerst da das Huhn oder das Ei? Beides!

War vielleicht alles ein wenig simpel aber könnte das passiert sein?!:cool:

[GammaBurst]

... daß aus dem "Nichts" durch Quantenfluktationen Teilchenpaare entstehen, sich Energie "leihen", und sich blitzschnell wieder vernichten.

dazu zwei Fragen:

1. Wie kann aus Nichts Teilchen entstehen?
2. Wie können daraus Universen entstehen wenn sich die Teilchen sofort wieder vernichten? :confused:

Ich stelle mir vielmehr vor das man aus Nichts auch Nichts erschaffen kann! Es muss also etwas vorhanden sein, entweder Energie oder Materie.
Da stelle ich mir das Universum schon eher so vor, wie im Artikel beschrieben. Unser Universum begann also an einem Punkt wo Materie oder Energie oder beides auf einen nahezu unendlich kleinen Punkt zusammen war. Da auf dieses Gebilde ein unheimlicher Druck wirkt hielt es nicht zusammen sonder begann zu expandieren (Zeitpunkt der "Geburt" unseres Universum).
Da nach meiner These dieser Anfangszustand höchst instabil ist, folgt daraus ja das es anders sein musste und da passt das Modell eines zusammenfallenden vorherigen Universums ganz gut. Der Tod des alten Universums ist demnach gleichzeitig die Geburt eines neuen Universums. Dieser Vorgang kann nun bielliebig oft wiederholt werden, also das immer wieder ein Universen in sich zusammenfällt und ein neues geboren wird. Ich denke allerdings kaum das alle Universen gleich aussehen...
Übrigens glaube ich nicht an die Existenz von Paralleluniversen, weil wie kann man an etwas glauben, was sich nie beweisen läßt. In meiner Vorstellung kann es ja auch alle möglichen Universen geben, nur das es sie nicht gleichzeitig, sonder nacheinander erscheinen.

[Sheela3004]

wo steht was von Raumzereißen? Was ist das?

[Dilaton]

Hab das Paper mal kurz überflogen und wenig verstanden. Mir fehlen einfach die Grundkenntnisse zur Loop Quantengravitation.
Der einfachste Quantenzugang zum Univserum ist das Wheeler - de Witt Modell. Als Quantenfeldtheorie werden dessen Lösungen in der Regel in ein- und auslaufende Feldoperatoren zerlegt (Erzeugungs und Vernichtungsoperatoren). Die Lösung der Wheeler de Witt Gleichung sind daher als ein- und auslaufende Universen zu interpretieren. Diese Vorstellung ist nun aber schon einige Jahrzehnte alt. In dem hier aktuellen Paper geht es eigentlich nur darum, mit Hilfe der Loop Quantengravitation, eine Krankheit der Wheeler de Witt Theorie zu vermeiden. Das heißt konkret die Singularität am Vertexpunkt (Urknall) der ein und auslaufenden Universen zu umgehen.

Es steht eigentlich fast außer Frage das es einlaufende Univseren gibt, da sich in Experimenten zur Hocheneriephysik gezeigt hat, dass sich die Zerlegung von Feldoperatoren in positive und negative Frequenzanteile als außerordentlich praktisch erweisst. Warum sollte es also bei der Raumzeit als dynamische Größe anders sein?

[Sheela3004]

also offen gesagt hätte mich ja auch interessiert, was man an Rechnerkapazität braucht. Am liebsten wäre mir auch gleich der Quelltext gewesen. Hätte wenigstens mein PC mal was zu tun gehabt. Aber so ist mir das etwas zu theoretisch geblieben.

Noch ein Link zum Thema: http://cgpg.gravity.psu.edu/research/articles/qgfinal.pdf

und noch einer: http://cgpg.gravity.psu.edu/research/articles/solvaynet.pdf

[Atraides]

War vielleicht alles ein wenig simpel aber könnte das passiert sein?!:cool:

Spielen wir doch mal ein wenig mit den Unendlichkeiten. Mal angenommen, Raum und Zeit wären unendlich und in diesem Raum gäbe es unendlich viel Masse (äqu. Energie) nur deren Dichte wäre unendlich klein über den gesamten Raum gerechnet. Weiter angenommen die Einsteinschen Annahmen zum Verlauf der Zeit stimmen, nur gäbe es keinen Nullpunkt, also die Zeit verlangsamt sich, aber wird nie Null (es gibt einfach keine Null). Weiter: in diesem Raum bewegt sich unedlich viel Masse in Form von Schwarzen Löchern relativistisch. Was hätten wir dann?

Man könnte a) keine Aussage darüber treffen, auf welchem Zeitverlaufsniveau wir uns befinden. und b) würde so ein zerplatzendes SL (gemäß Artikel) den Berg herunter laufen, hin zu den umgebenden SL (Rotverschiebung).

Nur mal so meine Laien Meinung...

mfg

M.Baehr

[Amateur]

Hier kennen doch bestimmt einige Isaac Asimovs "Die letzte Frage"

Könnte es denn nicht wirklich sein, daß die Menschheit, unabhängig davon, daß es evt. andere Lebewesen gibt, sich ständig auf´s neue reproduziert.

Natürlich dürfe dafür der Big Crunch nicht eintreffen.


Sprich, daß ein hochentwickeltes Volk, dessen Universum endgültig erkaltete den Big Bang absichtlich ausgelöst hat. Um eben der Geschichte ihren freien Lauf zu lassen.

Ich bin absolut ungläubig aber, heißt es nicht, Gott hat den Menschen nach seinem Ebenbild geschaffen?

Ist natürlich reine Spekulation. Aber im Prinzip sind ja Zeit und Raum relativ. Dann kann es ja auch sein, daß das bekannte Universum. Daß übrigens einer ziemlich "perfekten" Planung unterliegt eine Schleife in sich ist.

Es kann ja, zumindest theoretisch, nur existieren, solange man es wahrnimmt. --> Schrödingers Katze.

[Sheela3004]

ja wer kennt Asimov nicht?

als ich letztens in einer großen Buchhandlung war, fragte ich nach Büchern von Isaac Asimov. Die Antwort war: Bücher in russisch für Aussiedler haben wir im 3. Stock.:(

[mac]

ja wer kennt Asimov nicht?

als ich letztens in einer großen Buchhandlung war, fragte ich nach Büchern von Isaac Asimov. Die Antwort war: Bücher in russisch für Aussiedler haben wir im 3. Stock.:(

Hallo Sheela,

war bestimmt ein Praktikant! :D

Gruß

MAC

[Sheela3004]

Hallo Sheela,

war bestimmt ein Praktikant! :D

Gruß

MAC

Junge Praktikantin:p

[Amateur]

ja wer kennt Asimov nicht?

als ich letztens in einer großen Buchhandlung war, fragte ich nach Büchern von Isaac Asimov. Die Antwort war: Bücher in russisch für Aussiedler haben wir im 3. Stock.:(


Haha.. :) Da nimmt jemand seinen Job nicht ernst.

Das ist arm und lustig zu gleich. ;)

[Sheela3004]

Haha.. :) Da nimmt jemand seinen Job nicht ernst.

Das ist arm und lustig zu gleich. ;)

Am meisten ärgerte mich eigentlich, dass sie am Eingang stand hinter einem Tisch an dem ein Schild mit der Aufschrift Information angebracht war. Mal sehen was die sagt, falls ich sie jemals wiedersehe, wenn ich nach Goethe frage:rolleyes:

[Mark Striper]

Stadtpläne gibt´s im Kellergeschoss...;)

[Sheela3004]

Stadtpläne gibt´s im Kellergeschoss...;)


Ja das soll sie mal sagen, da ist ne Kneipe:D

[prim_ass]

In dem hier aktuellen Paper geht es eigentlich nur darum, mit Hilfe der Loop Quantengravitation, eine Krankheit der Wheeler de Witt Theorie zu vermeiden. Das heißt konkret die Singularität am Vertexpunkt (Urknall) der ein und auslaufenden Universen zu umgehen.


Aber genau das ist doch der springende Punkt. Ich erinnere mich noch, wie Hawking damals das vorgeschlagen hat, aber eben an der Singularität gescheitert ist und daher sein Vorschlag zurückzog.

Nun erweist sich das als zu voreilig.

Ehrlich gesagt überrascht es mich nicht, dass ausgerechnet die LQG dieses wichtige Problem gelöst hat. Die LQG liefert eben die hintergrundunabhängige Beschreibung des Raumes und die M-Theorie die Beschreibung der Verhältnisse im Raum. Ich halte an meinem Programm fest, dass beide Theorien nur zwei Seiten der selben Medaille sind und daher zu vereinigen sind.

Jedenfalls kann man dieses Ergebnis der LQG-Forschung m.E. kaum zu hoch bewerten und den Physikern ist einfach nur neidlos zu gratulieren.

[Zero07]

Hallo,
ich bin zwar kein Experte, aber mein Hausverstand sagt mir, daß das Universum schon ewig existieren muß.
Weil aus nichts, nichts kommen kann oder entstehen kann!
Der Urknall war sicher nur eine große und spontane Veränderung des Universums!!

[Frank-Gerhard]

Hallo Zero07,

ich stimme Dir zu, denn egal wie man die Frage nach dem "Was war vor dem Urkall" beantwortet, wenn man das davor nicht in eine Unendlichkeit packt, kommt am Ende immer wieder Einer und fragt, und was war davor?
Ich persönlich gehe sogar davon aus das es vor dem Urknall eine Art Ursuppe gegeben hat, in der immer wieder Universen entstehen und sogar jetz noch entstehen. Astronomen mag das nicht interessieren, den es ist ja nicht mehr unser Universum aber dann hört wenigstens diese ewige Frage nach dem und was war davor auf!

[messias]

Energie vergeht ja nicht, sondern wandelt sich nur.
Also muss Energie schon immer vorhanden gewesen sein. In welcher Form auch immer.

Man sollte auch mal darüber nachdenken, ob dieses Universum vielleicht nicht das erste ist. Sehen wir es mal als ein Herz.
Pumpend. Momentan blähen wir uns auf. Doch wie weit? Unendlich?
Unwahrscheinlich! Es müsste irgendwann platzen, ...aber wo hinein oder hinaus?
Ergo, es zieht sich wieder zusammen. Und das so weit, bis sich alles in einem energiegeladenen (ich nenn´s mal) Plasma von unvorstellbarer Dichte wie Masse wieder vereint.
Materie, Wasserstoff, Helium, Deuterium, Lithium, alles uns bekannte vereint sich unter diesem unvorstellbaren Druck und wandelte sich so in einen anderen Zustand, einem hochenergetisch geladenem Schleim, wenn man so will. Dieser jedoch ist zunächst einmal ohne höhere Temperatur.

Gehen wir also davon aus, ganz am Anfang war nur reine ungebündelte Energie vorhanden. Nennen wir diese mal Grids.
Diese Grids unterteilt man nun in positiv und negativ geladene Energiegrids. Die positiv geladenen Grids vereinigten sich mit anderen positiven Grids und verschmolzen zu einem positiv geladenen, energetischen Plasma. Erste elementare Verbindungen entstanden. Das selbe galt für die negativ geladenen Grids. Je mehr Grids sich als Plasma zusammenfand, desto stärker wurde ihr Massenfeld. Als beide Plasmen, sämtliche ihrer jeweilig gleichgeladenen Grids vereinnahmt hatten, und es nur noch das gegensätzlich geladene Plasma gab, zogen sich beide Massen gegenseitig an. Noch ehe eine Berührung, also Austausch oder Fusion, statt finden konnte, entstand ein magnetisches Kraftfeld, in welchem sich nun das Plasma mischte. Doch durch das massige Kraftfeld konnte keine Reaktion, also auch keine Ausdehnung statt finden.
Dieses Kraftfeld hatte, wie jedes Kraftfeld, einen Negativen und einen positiven Pol.
Nun war also dieses immens energetische Plasma eingeschlossen, vom eigenen entstandenen magnetischen Feld. Doch es arbeitete im Innern. Positiv contra Negativ, das eine Elementarteilchen mit und gegen das andere und sammelten sich so ihrer Ausrichtung entsprechend. Und mit der Zeit, die, vielleicht nicht in unserem Sinne, aber dennoch, existiert haben muss, (Nur weil niemand die Zeit wahrnahm heißt lange noch nicht, dass der Vorgang „ZEIT“ nicht existierte) kippten die Pole des magnetische Feldes von Plus zu Minus. Doch dieser Prozess schwächte das gesamte Feld, und bevor es vollzogen war, hatte das Feld nicht mehr die Kraft, die immense plasmische Energie zusammenzuhalten.
So befreite sich diese unvorstellbare Energie im Urknall und dehnt sich weiterhin aus. Elemente entstanden und verbanden sich zu neuen Elementen. Positive Teilchen verschmolzen mit negativen und bildeten so neue Elemente und Teilchen, die sich wiederum mit Teilchen und Elementen verbanden oder verschmolzen und wiederum Neue entstehen ließen. Die ersten darunter waren, Wasserstoff, Helium, Deuterium und in Spuren auch Lithium. Sehr viel später sollten Galaxien und Sonnensysteme daraus entstehen. Diese Vergingen wieder, und Neue entstanden. Doch das Magnetfeld an sich bestand weiterhin und dämmte die Ausdehnung auch weiterhin ein. Nun jedoch mit vertauschten Polen und geringer Kraft.
So lange und bis zu jenem Punkt, an welchem die Energie der Ausdehnung, der des magnetischen Feldes, an Stärke unterliegen sollte. Nun müsste sich das magnetische Feld, dass nun auf das äußerste Angespannt wäre, mit nun immenser Kraft wieder zusammen ziehen.
Das so weit, bis sich, Materie, Wasserstoff, Helium, Deuterium, Lithium, alles bekannte in einem energiegeladenen Plasma von unvorstellbarer Dichte und unter unvorstellbar hohem Druck in einen Zustand hochenergetisch geladenem Schleim (oder sonstigen Aggregatzustandes) , wiedervereint, oder total vernichtet würde. Doch die Energie als solches bliebe. Und so würde das Eine oder das Andere zwangsläufig auf einer Widerholung basieren, oder daraus hinauslaufen

[ispom]

Energie vergeht ja nicht, sondern wandelt sich nur.
Also muss Energie schon immer vorhanden gewesen sein. In welcher Form auch immer.

Man sollte auch mal darüber nachdenken, ob dieses Universum vielleicht nicht das erste ist. .......
Doch die Energie als solches bliebe. Und so würde das Eine oder das Andere zwangsläufig auf einer Widerholung basieren, oder daraus hinauslaufen

Willkommen bei uns im Forum, Mesias!

Du hast jetzt einen alten thread erwischt, in dem dieses beliebte Thema auch diskutiert wurde.
wir sind gerade dabei, es in einigen anderen threads
z.B
Hitzetod - Kältetod - Ewigkeit
zu bereden.

ich stimme Dir zu, daß es mit dem Urknall zwar in "unserem Universum" alles erst begonnen hat, daß aber auf keinen Fall vorher "gar nichts" gab.

Die Physiker wenden für die Energiebilanz einen Trick an:
sie setzen alle in Form von Materie vorhandene energie als positiv an,
und die potentielle energie, die frei würde, wenn alles wieder zusammenstürzt, negativ.

Ob das zulässig ist? Ich kann es nicht so beurteilen....

zweifelnde Grüße von Ispom

[twr]

Hi,

ganz nett rumgebastelt. Aber warum muss "Zeit" existiert haben? Sobald ich die Zeit herausnehme aus dem Spiel, gibt es kein Paradoxon von wegen "vor" und "ewig" mehr.

Bitte nicht von unseren Erfahrungen auf solch extreme Bedingungen schließen.

SG TWR