der urknall -...
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Der UrknallDie Schöpfung unseres Universums
Physik im Gespräch mit Kunst, Religion und Mythos
Dieter Schwabe: Sternenexplosion, Sandbild
Bensheim, 24.9.2014 – 50plus aktiv an der Bergstraße – Themenkreis Naturwissenschaft und Technik, Walter Tydecks
Max Ernst – Das Floß der Medusa, 1953
"Als ich intensiv auf die so (Frottage) gewonnenen Zeichnungen starrte, (...) da war ich
überrascht von der plötzlichen Intensivierung meiner visionären Fähigkeiten. Da taten
sich vor meinen Augen auf: Erdbeben, seismische Pflanzen, das Rad des Lichtes etc." (Max Ernst)
Molekülwolken
„Molekülwolken sind interstellare Gaswolken, deren Größe, Dichte und Temperatur
die Bildung von Molekülen erlaubt.
Hauptbestandteil einer solchen Wolke ist molekularer Wasserstoff. Inzwischen sind
über 150 unterschiedliche Moleküle in Molekülwolken entdeckt worden, wie z.B.
Wasser, aber auch giftige Substanzen wie Blausäure und sogar Alkohol.
Die Masse sehr großer Molekülwolken beträgt etwa 10.000 bis 10.000.000
Sonnenmassen.Es wird angenommen, dass sich diese Molekülwolke durch
gravitative Instabilitäten aus noch größeren molekularen Gasreservoirs in den
Spiralarmen bilden.
Teilbereiche einer solchen Molekülwolke kollabieren durch Eigengravitation und
bilden so fortlaufend neue Sterne“ (Wikipedia)
Den Urknall verstehen
Niemand kennt das Universum:
72% sind Dunkle Energie (Turner 1998)
23% sind Dunkle Materie (Zwicky 1933, Rubin 1960)
Alle Aussagen sind theoretisch und hypothetisch
Niemand hat den Urknall gesehen oder simuliert.
Daher bleibt die Frage:
Wie ist die Denkweise der Astrophysiker zu verstehen,
die dennoch Antworten geben?
Wie kam es zum Urknall und wann war er vorbei?
Weltweite Ausgaben für Weltraumaktivitäten 2012
226 Mrd Dollar für privatwirtschaftliche Dienstleistungen und Einrichtungen
(Rundfunk, Kommunikation, Erdbeobachtung,
Bodenstationen, Satelliten, Startanlagen)
18 Mrd Dollar NASA Weltraumprogramm
27 Mrd Dollar US Verteidigungsministerium
5 Mrd Dollar europäisches Weltraumprogramm ESA
9 Mrd Dollar militärische Forschung außerhalb von USA insgesamt
über 300 Mrd Dollar insgesamt
Zum Vergleich:
2.900 Mrd Dollar Weltmaschinenmarkt 2012
821 Mrd Dollar Weltpharmamarkt 2012
433 Mrd Dollar Umsatz der 10 größten Lebensmittelkonzerne 2011/12
93 Mrd Dollar Weltumsatz Photovoltaik-Anlagen 2011
74 Mrd Dollar Weltumsatz Big Data (Produkte und Dienstleistungen) 2014
1 Mrd Dollar CERN Teilchenphysik
Warum wird die Weltraum-Forschung gefördert?
Kosten und Nutzen stehen in keinem sehr günstigen Verhältnis
Was wird dennoch erwartet?
Hoffnung auf große theoretische Durchbrüche
Anspruch, die technologische Führung zu behalten
Antwort auf religiöse Fragen und Bedürfnisse:
Was ist die Welt?
Wo kommen wir her?
Olbers 1824: Warum ist es nachts dunkel?
Mit bloßem Auge sind bei besten Bedingungen 3.000 Sterne zu sehen.
Alle anderen Sterne sind zu weit weg, zu spät entstanden oder bereits gestorben.
Warum ist es nachts dunkel?
Mythos: Die Sonne muss sich erholen und neu auftanken (Nachtmeerfahrt)
Der gesunde Menschenverstand: Die Sonne ist untergegangen
Andere Antworten:
Es gibt Materie im Weltraum, die die Sicht versperrt
(diese Materie müsste auch zum Aufleuchten gebracht werden)
Die Augen sind zu schwach
Ein großer Teil der Sterne ist zu kurzlebig
Olbers folgerte: Dies ist der negative Beweis, dass das Weltall endlich ist
→ Das ist bis heute das wichtigste Argumente für den Urknall
Wenn das Weltall endlich ist, kann es einen Anfang gehabt haben
Die Astrophysiker stimmen überein, dass Olbers mit dieser Art zu fragen, die moderne
Naturwissenschaft begründet hat. Es wird wohl nie eine abschließende Antwort geben.
Die Physiker sind bereit, ständig ihre Theorien zu prüfen und wenn notwendig völlig zu ändern.
Bewegung im Raum, Bewegung des Raums
Nicht das Weltall dehnt sich im Raum aus, sondern der Raum selbst dehnt sich aus,
oder: Nicht das Weltall hat im Urknall seinen Anfang, sondern die Zeit selbst.
Daher sind Überlichtgeschwindigkeit möglich und theoretisch auch Zeitreisen
Rosinenkuchen
Rosinen bewegen sich im Kuchen.
Beim Backen geht der Kuchen im Ofen auf. Der Kuchen selbst dehnt sich aus.
Alle Rosinen entfernen sich voneinander, wenn der Kuchen aufgeht.
Zeitreise im Gödel-Universum
Gödel hat bewiesen, dass Zeitreisen denkbar sind, wenn auf paradoxe Weise
mal von der Bewegung im Raum und mal von der Bewegung des Raums gesprochen wird
Salvador Dali, die verfließende Uhr
Auf einer Uhr sitzt eine Fliege, die symbolisieren soll, wie die Zeit verfliegt.
Eine andere wird von Ameisen zerfressen, sinnbildlich für die Vergänglichkeit und den Verfall.
In der Mitte des Bildes zerrinnt eine Uhr auf einem abstrahierten Gesicht des Künstlers
Gödel an seine Mutter, 1961
"Liebste Mama!
... Was ich theologische Weltanschauung nenne, ist die Vorstellung, dass die Welt u.
alles in ihr Sinn u. Vernunft hat, u. zwar einen guten u. zweifellosen Sinn. Daraus folgt
unmittelbar, dass unser Erdendasein, da es an sich höchstens einen sehr zweifelhaften
Sinn hat, nur Mittel zum Zweck für eine andere Existenz sein kann. Die Vorstellung,
dass alles in der Welt einen Sinn hat, ist übrigens genau analog dem Prinzip, dass
alles eine Ursache hat, worauf die ganze Wissenschaft beruht.
Mit tausend Bussis immer dein Kurt."
Lemaître über den unsichtbaren Gott
"Soweit ich sehen kann, bleibt eine solche Theorie ganz und gar außerhalb jeder
metaphysischer oder religiöser Fragen. Sie lässt dem Materialisten die Freiheit, die
Existenz eines jeden transzendenten Wesens zu verneinen. [...] Für den Gläubigen
verhindert sie jeden Ansatz zur Vertraulichkeit mit Gott. [...] Sie ist vereinbar mit dem
Wort Jesajas vom verborgenen Gott, verborgen sogar am Beginn der Schöpfung.
Damit möchte ich allerdings nicht sagen, dass die Kosmologie keinerlei Bedeutung für
die Philosophie hätte." (Jesaja 45,15: "Fürwahr, du bist ein verborgener Gott, du Gott
Israels, der Heiland".)
Wie kam es zum Urknall – 3 Antworten
● Schöpfung aus dem Nichts
● Zyklische Bewegung
● Unendlich oft Würfeln: 10 hoch 10 hoch 123 mal
Wann war der Urknall vorbei
Doppelte Bedeutung von „Urknall“:
Ein Ereignis wie der Blitz oder wie eine Explosion
Der Nachhall eines Ereignisses, ein Donner
Die Geschichte des Kosmos wird in 5 Phasen aufgeteilt
Auf den Urknall folgt die Inflation (Ausdehnung).
Am Ende der Inflation entsteht die Hintergrundstrahlung (der Nachhall)
Ihre Entdeckung hat dazu geführt, dass sich die Urknall-Theorie durchgesetzt hat
Für den Übergang vom Urknall zur Inflation sind nur Bilder (Metaphern) möglich:
Die Materie hat ihren Zustand verändert.
Durch die Zustandsveränderung wurde Symmetrie gebrochen, Entropie erhöht und
Energie frei, die sich in der Inflation entladen hat,
so wie beim Kochen von Wasser Wärme frei wird und aus Flüssigkeit Dampf wird.
Takashi Murakami: Arhat, Los Angeles 2013
Mit diesem Bild wollte ich schließen. Es regt an darüber nachzudenken:
Was geschieht auf dem Spielfeld (so etwas wie ein Go-Spiel)
Und was geschieht innerhalb der Spielfläche (angedeutet mit den Totenköpfen)
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