GKR-Forum

a_6.jpg a_6.jpg

#1

Multiple Universen

in Aus der Welt der Wissenschaft 25.05.2011 23:18
von franzpeter | 8.179 Beiträge

Ich sollte eine Rubrik eröffnen, "was mir wieder in die Hände gefallen ist"

Multiple Universen
von Nils Hirseland — Zuletzt verändert: 24.01.2008 13:10
Multiversen
Die Vertreter der Quantenkosmologie postulieren, dass die Gravitationsgesetze (Quantengravitation) auch für die "virtuellen Teilchen" des "Quantenschaums" gelten, d. h., es bilden sich Teilchenballungen, die als "Baby-Universen" bezeichnet werden. Diese können sich durch einen "Inflationsprozess" zu "Makro-Universen" aufblähen und fünfdimensionale "Branen-Universen", die "Bulk" genannt werden, bilden, oder sie zerfallen wieder im "Quantenschaum".
Genau an diesem Punkt setzen die Vertreter der "Multiplen-Universen" ein. Nach ihrer Ansicht ist das "Quantenvakuum" unendlich und mit einer endlichen Zahl von "Baby-Universen" durchsetzt. Von diesen durchläuft eine weitere Teilmenge den Prozess der "Inflation", indem die Quanten zu "Strings" zusammenkleben, es entstehen "Makro-Universen", die entweder genau die richtigen physikalischen Eigenschaften haben, um ein "Branen-Universum" zu bilden, oder bei fehlerhaften physikalischen Eigenschaften, wieder in den Zustand des "Quantenschaums" zurückzufallen. Im Laufe mehrerer Kataklysmen kann es auch dazu kommen, dass ein "Bulk-Universum" wieder vernichtet wird und als "Quantenschaum" endet.
Max Tegmark schlägt nun vor, die möglichen "Bulk-Universen" in Gruppen einzuteilen, die er "Level" nennt und von denen er vier Kategorien annimmt:
• Level 1:
Hierzu zählen Paralleluniversen, die im Grundsatz dem uns bekannten Universum entsprechen. Sie unterscheiden sich von unserer Welt durch mehr oder weniger große Abweichungen, sind in der jedoch Grundstruktur identisch.
• Level 2:
Diese Universen hingegen sehen dem unseren schon nicht mehr ähnlich. Sie können unterschiedliche physikalische Konstanten oder gar abweichende Raum-Zeit-Dimensionen besitzen. Die Existenz solcher Universen wird von Verfechtern der Theorie der anhaltenden "chaotischen Inflation" propagiert, die in den achtziger Jahren von Andrei Linde aufgebracht wurde. Die Raumzeit in einer Level 2-Welt, könnte beispielsweise problemlos neun oder aber auch nur zwei Dimensionen aufweisen.
• Level 3:
Dieses Level bringt uns nun endlich zu dem berühmten Ansatz der Parallelweltentheorie, die auf die Quantenmechanik und Heisenbergs Unschärferelation zurückgeht.
Um es kurz zu machen: Diese Idee besagt, dass jede getroffene Entscheidung zwischen A und B, unsere Welt in zwei nahezu identische Kopien aufteilt. Der einzige Unterschied: In der einen Welt ist A-Realität geworden, in der anderen B. Somit splittet sich unsere Welt ständig und unaufhörlich in alle nur irgend möglichen Universen.
• Level 4:
Könnten wir uns auf unserem gedanklichen Kurztrip zu den Multiversen-Theorien eigentlich gleich sparen, da hier eigentlich nur noch ein Adjektiv greift: unvorstellbar, unheimlich, chaotisch – der Wirklichkeit gewordene Albtraum. Hier könnte die Zeit ruckartig vorangehen oder mal vorwärts und dann wieder zurücklaufen;
2 + 2 könnte problemlos 4,1078 oder auch gar nichts ergeben und Dimensionen könnten kommen und gehen wie Tag und Nacht, während die Lichtgeschwindigkeit dort das langsamste Tempo sein könnte.
Dazu kommt noch, dass jedes Universum, oder anders ausgedrückt, jede "Quantenschaumblase", eigentlich aus zwei gegenüberliegenden "Branen" besteht, die nach Steinhardt als "Zyklische Universen" bezeichnet werden und solange den Zyklus von Big Bang und Big Crunch wiederholen, bis die im Kataklysmus entstehenden String-Eigenschaften nicht mehr geeignet sind, eine stabile Struktur der dreidimensionalen "Bran" zu gewährleisten, das Universum stirbt, und geht wieder im umgebenden "Quantenschaum" auf.

Anmerkung:
Die Idee ist gut und gefällt mir.
Apropos Schaum, zum Wohle!
Sie gefällt mir vor allem, weil die Vorstellung eines Big Bang ohne Big Crunch zu Level vier führen würde, also zu Alice in Wonderland.


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 25.05.2011 23:49 | nach oben springen

#2

RE: Multiple Universen

in Aus der Welt der Wissenschaft 25.05.2011 23:54
von franzpeter | 8.179 Beiträge

Noch was.

Die Zeit vor dem Urknall
von Stefan Deiters
astronews.com
16. Mai 2006
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.


Entstand unser Universum aus einem Big Bounce? Foto: STScI / NASA
Nach Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie ist der Urknall der Anfang schlechthin. Nicht nur Materie entstand in diesem Ereignis vor mehr als 13 Milliarden Jahren, sondern auch die so genannte Raumzeit. Klassische Theorien liefern keinerlei Hinweise darauf, was vor dem Urknall passiert sein könnte und manche Frage nach dem "Davor" wird gerne damit beantwortet, dass eben die Zeit auch erst durch den Urknall entstanden ist und es somit logischerweise kein "Davor" gibt.
Für viele hört sich das allerdings wie eine Entschuldigung an und die Frage wie es eigentlich zu dem Zustand kam, mit dem unser Universum seinen Anfang nahm, beschäftigt normale Menschen genauso wie Astronomen und Physiker. Eine Forschergruppe der amerikanischen PennState University glaubt jetzt, eine Antwort auf die Frage nach dem "Davor" gefunden zu haben: "Die allgemeine Relativitätstheorie kann unser Universum sehr gut beschrieben, allerdings nur bis zu einem Zeitpunkt, zu dem es so dicht wird, dass die Gleichungen einfach nicht mehr gelten", erläutert Abhay Ashtekar, Direktor des Institutes für Gravitationsphysik und Geometrie. "Ab diesem Zeitpunkt müssen wir Werkzeuge der Quantenphysik benutzen, die Einstein noch nicht zur Verfügung standen."
Durch die Kombination von Quantenphysik mit der allgemeinen Relativitätstheorie konnten Ashtekar und zwei Mitarbeiter ein Modell entwickeln, das die Entwicklung unseres Universums durch den Urknall zurückverfolgt. Auf der "anderen Seite" entdeckten sie ein in sich zusammenfallendes Universum, das dem unsrigen ansonsten recht ähnlich ist. Die Forscher veröffentlichten ihre Untersuchung in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Physical Review Letters.
Die Modellrechnungen der Forscher zeigten, dass vor dem Urknall ein Universum existierte, das unserem Universum verdammt ähnlich gesehen haben muss, das allerdings nicht wie das unsrige expandierte, sondern sich zusammenzog. Irgendwann im Laufe des durch die Gravitationskräfte bewirkten Kollapses wurde ein Punkt erreicht, zu dem die Quanteneigenschaften der Raumzeit die Gravitationskräfte plötzlich abstoßend machten. "Wir benutzten Einsteins kosmologische Gleichungen mit einigen quantenphysikalischen Änderungen", erklärt Ashtekar. "Und statt eines Urknalls sahen wir so etwas wie eine Quantenabstoßung, also einen Big Bounce statt eines Big Bang."
Da die Wissenschaftler so überrascht waren, dass sie aus ihren Modellen ein zweites nahezu klassisches Universum vor dem Urknall erhielten, wiederholten sie über mehrere Monate ihre Modellrechnungen mit verschiedenen Parametern. "Immer wieder fanden wir das Big Bounce-Szenario", so Ashtekar. Ganz neu ist die Idee, dass es schon einmal ein Universum vor dem unsrigen gab nicht. Allerdings gelang es Ashtekar und seinen Kollegen erstmals die Existenz dieses Vorgängeruniversum mit einem mathematischen Modell herzuleiten und auch Aussagen über die Beschaffenheit des Raums zu machen.
Die Forscher nutzten für ihre Modellrechnung die so genannte Schleifen-Quantengravitations-Theorie, die derzeit zu den führenden Modellen gezählt wird, mit denen man die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenphysik zu einer neuen allumfassenden Theorie verbinden kann. Kernpunkt dieses Schleifen-Modells ist, dass die Raumzeit selbst eine atomähnliche Struktur besitzt. Das uns vertraute Kontinuum ist danach nur einen Näherung. Die Raumzeit besteht aus winzigen eindimensionalen Fäden.
Normalerweise spielt diese Struktur des Universums keine größere Rolle. Nur in zeitlicher Nähe des Urknalls wird der Unterschied wichtig: Das Gefüge der Fäden wird auseinander gerissen, wodurch sich die Quantennatur des Raumes offenbart. Gravitation wirkt plötzlich abstoßend und es kommt zum Big Bounce.
"Mit unseren ersten Modellen haben wir versucht ein homogenes Universums zu modellieren", so Ashtekar. "Durch diese Rechnungen sind wir recht zuversichtlich geworden, dass die Idee der Schleifen-Quantengravitation zuverlässig funktioniert. In der nächsten Zeit wollen wir unsere Modelle besser an die wirklichen Gegebenheiten in unserem Universum anpassen und natürlich auch versuchen, noch mehr über die Quantengravitation zu erfahren."


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
nach oben springen


Besucher
1 Mitglied und 3 Gäste sind Online

Wir begrüßen unser neuestes Mitglied: allience
Forum Statistiken
Das Forum hat 2721 Themen und 12621 Beiträge.

Heute waren 3 Mitglieder Online:

Besucherrekord: 71 Benutzer (12.03.2015 19:47).

Xobor Einfach ein eigenes Forum erstellen | ©Xobor.de