26.12.2018
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10 Irrtümer zur Urknalltheorie | Andreas Müller

Die Theorie eines Urknalls - der Entstehung der Welt aus dem Nichts - stellt unser Vorstellungsvermögen vor große Probleme. In unserer Playlist "Urknall" (Link befindet sich unter den weiterführenden Links) haben Harald Lesch und Josef M. Gaßner das Thema von verschiedenen Seiten behandelt. Andreas Müller ergänzt die Beiträge und hat nochmals kompakt die größten Irrtümer beim Verständnis der Urknall-Hypothese zusammen gestellt.

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  • Schwierigkeitsgrad: [mittel]
  • Dauer (min.): 51
  • Format/Stil: Andreas Müller solo
  • Kosmologie: Urknall
  • Ich verstehe die Antwort zur Rotverschiebung, die kein Doppplereffekt sei, nicht. Siehe dazu:
    https://urknall-weltall-leben.de/tutorials das Tutorial von Jörn Müller: Seite 1 unten:

    "Wird die Wellenlänge des Lichts zu größeren Wellenlängen verschoben, so spricht man von einer Rotverschiebung z. Da der österreichische Physiker und Mathematiker C. A. Doppler die Gleichung zur Berechnung der resultierenden Rotverschiebung lieferte, bezeichnet man den Effekt auch als Dopplereffekt. "
    Das ist doch ein Widerspruch zum Video, oder?

  • Zu (3) Rotverschiebung:
    Ich begreife nicht den Unterschies zwischen Doppler- und kosmologischer Rotverschiebung. Begrifflich schon, aber nicht inhaltlich.
    Im ersten Fall betrachte ich die entfernten Galaxieen als bewegte Objekte in einem statischen Raum. Im zweiten Fall betrachte ich die Galaxieen als ruhende Objekte in einem expandierenden Raum. Aber ist diese Unterscheidung realistisch ? Gibt es eine messtechnische Möglichkeit, zwischen Doppler- und kosmologischer Rotverschiebung zu unterscheiden?
    Die Vorstellung vom sich ausdehnenden Raum an sich klingt für mich wie eine Reinkarnation des Äthers.

    Zu (6) Konstanz der Hubblekonstante
    Es wird gesagt, der Kehrwert der Hubblekonstante stelle eine Obergranze für das Alter des Universums dar. Aber diese Aussage gilt doch wohl nur bei einer konstanten Expansion (blaue Kurve) oder verzögerten Expansion (gelbe und grüne Kurve). Oder? Bei einer bereits lang anhaltenden beschleunigten Expansion wäre das Alter des Univesums dagegen größer, als der Kehrwert der heutigen Hubble-konstanten.

    Zu (8) Energieerhaltung und Noether Theorem:
    Warum sollte allein durch die Expansion die Energieerhaltung veletzt sein? (Ok, eine Dunkle Energie, die wie bei beim Grimmschen Töpchen Koch einfach immer mehr wird, verletzt natürlich jede Masse/Energie Erhaltung. Aber das meine ich hier nicht.)
    Ich denke, eine kosmologische Rotverschiebung verletzt die Energieerhaltung genau so wenig, wie eine Doppler-Rotverschiebung. Käme es irgendwann zu einer Kontraktion des Universums, erfährt die Hintergrundstrahlung eine Blauverschiebung und es gäbe alle scheinbar verlorene Energie wieder zurück.

    Nach Noether folgt aus der Homogenität der Zeit die Energie als Erhaltungsgröße. Homogenität der Zeit ( t --> t + T) bedeutet aber nur, dass ein physikalischer Vorgang unter sonst gleichen Bedingungen genau so abläuft, wenn man ihn zu einem späteren Zeitpunkt startet. Warum bitte sollte diese Symmetrie allein durch die Expansion verletzt sein?

    Anmerkung: (t --> -t) bedeutet Zeitumkehrinvarianz. Ein Vorgang verläuft bei Umkehr der Zeit identisch. Diese Symmetie gilt meistens, aber nicht immer. Ausnahmen sind die Thermodynamik (Entropie nimmt mit der Zeit stets zu, aber nie ab.), Schwarze Löcher (Masse kann hinein, aber nie hinaus fliegen) sowie eine kleine Abweichung bei der Schwachen Wechselwirkung.

  • Hallo UWudL-Team,

    ich wünsche dem gesamten UWudL-Team, Euren Familien und Angehörigen alles erdenklich Gute für 2019.

    Hier meine noch zu klärenden „Irrtümer“ zur Urknalltheorie:
    (1) Das Universum ist sphärisch oder doch flach oder komplex in der Geometrie? Ja und wie misst man dies?
    (2) Urknall vor ca. 13,8 Mrd. Jahren – das Universum selbst ist aber größer – viel größer. Ich habe von einer Ausdehnung von bis zu 75 Mrd. Lichtjahren oder gar schon über 100 Mrd. LJ gehört. Kann man dies überhaupt messen, wenn „nach“ 13,8 Mrd. LJ der Schleier hängt?
    (3) Lebt das Universum? Egal ob man der Theorie der parallelen Universen (Branen) oder der von Hawking (zyklisch) folgt entsteht für mich der Eindruck, dass hier irgendetwas „lebt“.
    Ziehe ich all die aktuellen Ansätze für die Klassifizierung von Leben heran, kommen wirklich Fragen auf – ist es eventuell an sich schon die Grundform allen Lebens? Beispielhaft für Leben:
    • Energie- und Stoffwechsel und damit Wechselwirkung mit ihrer Umwelt -> hat das Universum
    • Organisiertheit und Selbstregulation (Homöostase) -> hat das Universum
    • Reizbarkeit, das heißt die Fähigkeit, auf chemische oder physikalische Änderungen in ihrer Umwelt zu reagieren. -> hat das Universum
    • Fortpflanzung, das heißt, die Fähigkeit zur Reproduktion -> da wir nicht wissen was vor dem Urknall war und selbst so ein „Branen-Touch“ etwas „neues“ erzeugt hat, kann man durchaus von einer Art Fortpflanzung sprechen. Selbst im zyklischen Fall hat man einen Geburts- und Strebevorgang.
    • Vererbung, das heißt, sie können Informationen (Erbgut) an ihre Nachkommen übermitteln. -> hat das Universum (selbst die Erde ist nicht direkt aus dem Urknall entstanden, sondern ein Kind von vielen Ereignissen vorher und damit bestehend aus einem Erbgut viele Vorgängerprozesse
    • Wachstum und damit die Fähigkeit zur Entwicklung -> auch dies ist zutreffend, sämtliches Leben auf der Erde muss der Urknalltheorie folgend sich nach dem Urknall „entwickelt“ haben. Wohnen die Strukturbildungsprozesse dem Universum inne, dann müsste man im Endeffekt vom Universum als Urform allen uns jetzt bekannten Lebens sprechen. Das Leben auf der Erde wäre damit nur eine besondere Form der Ausprägung des eigentlichen Urlebens des Universums.
    (4) Zeittranslationsinvarianz gegeben oder nicht gegeben? Ich bin mir definitiv nicht sicher, ob man das Noether Theorem wirklich auf die Dimension eines Universums anwenden kann. Vor allem nicht, wenn wir eigentlich keinerlei „Umgebungsbedingungen“ des Universums kennen. Für mich verständlich, dass es im Universum eine Zeittranslationsinvarianz gibt. Somit das Universum nicht als klassisch geschlossenes System anzusehen ist. Doch wo bleibt Energie des Urknalls. Wird eventuell die Energie in Raum und Zeit (Raumzeit) umgewandelt in der Art: Energie umgekehrt proportional zur Raumzeit. Rechnerisch macht absolut dies Sinn. Beim Urknall lag nur pure Energie vor und keinerlei Raum, dann „Start“ des Universums und die vorhandene Energie wurde in Elementarteilchen plus Raumzeit umgewandelt. Seit dem expandiert das Ganze, bis auch die letzte freie Energie und Raumzeit umgewandelt (den Teil der „festen“ Materie würde ich in Anbracht der geringen Menge im Vergleich vernachlässigen) und am dem Zeitpunkt würde eine Implosion des Universums beginnen, die dann langsam startet und sich in Richtung neuen Urknall immer höher beschleunigt und mit so großer Kraft alle Materie zermalmt und in die pure Startenergie des neuerlichen Urknalls umwandelt. Damit wäre die Einsteinformel: E=mc2 zumindest mal Raumzeit zu rechnen. Somit ist die Raumzeit nicht „energielos“, sondern nur eine andere Form von „Energie“. Ich würde daher davon ausgehen, dass Raumzeit nicht einfach nur eine vierdimensionale rein mathematische Struktur darstellt ohne physikalischen „Füllstoff“, sondern Raumzeit als eine andere Erscheinungsform von Energie. Daher würde ich schon der von Prof. Gassner gehörten Meinung, die Gesamtenergiebilanz im Universum wäre „Null“ aus meiner Sicht folgen.
    (5) Für mich über alles immer wieder schön und gleichzeitig hässlich, befriedigend und gleichzeitig frustrierend in sich bleibt einzig und allein die Frage – welche Rolle spielt der Mensch in diesem ganzen Bühnenstück „Universum“ und warum kann bzw. versucht er dieses Bühnenstück zu begreifen. Eines scheint mir aber gesichert: Das Universum ist nicht einzig für den Menschen gemacht – dafür erscheint mir der Gesamtaufwand viel zu überzogen. Bleibt schlussendlich nur mein letzter Irrtum: Das Universum ist, weil es ist!?

  • Diagramm "früher - heute" => Dunkle Energie:
    ? ist es nicht so, dass die Dunkle Energie mit der Ausdehnung der RZ sogar immer weiter zunimmt weil sie ja (evtl.) aus der "Unschärfe-Fluktuation des Leerraumes" entsteht ?

  • Zu den Irrtümern 1, 4 und 8 habe ich im Forum eine Frage gestellt (https://urknall-weltall-leben.de/urknall-weltall-leben-forum/aktuell.html). Bitte diese Diskussionen auch bei einem Kommentarcheck berücksichtigen.

  • Flach oder sphärisch? Die Messungen der Hintergrundstrahlung ergaben ein flaches Universum (Euklidische Geometrie), die ART, laut Video, ein 4-dimensional sphärisch geschlossenes Universum. Was nun? Ein Irrtum meinerseits?

  • Dieser scheinbare Widerspruch lässt sich leicht auflösen. Das heutige Universum ist wesentlich größer, als als das sichtbare Univerum. (Das sichtbare Universum endet spätestens an der Nebelwand der Hintergrundstralung.) Das sichtbare Univerum ist im Rahmen der Messgenauigkeit von ca. 1 % flach. Die Raumkrümmung würde aber erst bei deutlich größeren Entfernungen sichtbar.
    Vergleich: Auf einem Stadtplan erscheint die Erdoberfläche auch noch flach. Die Erdkrümmung bemerkt man erst bei größeren Entfernungen.

  • Ich habe den Eindruck, dass die Korrektur der Irrtümer z.T. widersprüchlich ist. Die Analogie des Luftballon als randlose Fläche führt zwangsläufig zur Vorstellung, dass man zum Ausgangspunkt zurück kommt, wenn man lange genug in eine Richtung läuft. Eine unendlich große Tischplatte vermittelt den gegenteiligen Eindruck.
    Schwer verständlich finde ich auch Angaben zur Größe des Universums. Hat es jetzt einen aktuellen Durchmesser? Kann man die Größe mit einer Längenangabe messen? Und wenn ja, ist es dann nicht eindeutig endlich in Bezug auf die geometrische Grösse? Die selbe Frage kann zur Energie gestellt werden. Kennt man die absolute Anzahl aller Teilchen im Universum oder handelt es sich immer um Dichteangaben?
    Auch die Verletzung des Energie Erhaltungssatz bezogen auf das Universum, wird so nicht klarer und Aussagen wie verliert das Universum Energie oder kommt was hinzu fehlen.
    Ich finde, dass insgesamt dasVideo mehr Fragen offen lässt und bin mir nicht sicher, ob ich jetzt mehr Irrtümern aufsitze als zuvor. Ganz bestimmt ist aber jeder aufgezeigte Irrtum, eine eigenes Video wert.

  • Dass die beschleunigte Ausdehnung das Kosmos erst seit 1 Mrd. Jahre gesehen wird ist ja verglichen mit dem Alter des Kosmos von 13,8 Mrd. Jahre nicht viel. Komischer Zufall, dass wir in der der Zeit leben in der der Effekt gerade auftaucht! Wie sicher ist die Messung eines so kleinen Effekts? Er beruht ja nicht zuletzt auf heiklen Entfernungsmessungen von extrem weit entfernten Supernovaexplosionen vor extrem langer Zeit. Da können sich sich in Praxis und Theorie jede Menge Fehler eingeschlichen haben.