Expansionsrate des Universums kurz nach Urknall

Wissenschaft Astronomie
#1

Hallo,

ich bin in einem Buch auf ein Zitat von Stephen Hawking gestoßen, in dem es um die Expansionsrate des Universums kurz nach dem Urknall geht:

„Wenn die Expansionsrate eine Sekunde nach dem Urknall auch nur ein 100.000 Millionstel Millionstel kleiner gewesen wäre [als sie tatsächlich war], wäre das Universums wieder kollabiert, bevor es überhaupt seine jetzige Größe erreicht hätte.“
Der Autor des Buches fügt hinzu: „Wäre die Expansionsrate andererseits um ein Millionstel größer gewesen, hätten sich Sterne und Planeten nicht bilden können. Neuere Theorien, die sich mit einer unglaublich schnellen Expansion (Inflation) des Universums beschäftigen, scheinen teilweise eine Erklärung zu liefern, warum die gegenwärtige Ausdehnung sich so sehr an der kritischen Grenze orientiert. Viele Kosmologen werden sagen, dass dies jedoch wieder auf die Frage verweist, warum das Universum denn genau die richtigen Eigenschaften hatte, um eine solche inflationäre Expansion zu durchlaufen. Die Existenz eines Universums wie wir es kennen, steht auf der Schneide eines Messers namens Unwahrscheinlichkeit.“

Ich bin auf dem Gebiet der Astronomie ein absoluter Laie, deshalb erstmal eine dumme Frage (die mir Google leider nicht genau beantworten konnte): Was ist denn überhaupt die Expansionsrate? Die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt?

Und wenn es verschiedene Theorien gibt, wie schnell sich das Universum ausgedehnt hat, wie können wir dann überhaupt wissen, wie groß die Expansionsrate eine Sekunde nach dem Urknall war? Geht man von einem inflationären Universum aus, dann würden Hawkings Zahlen doch keine Rolle mehr spielen, oder?

Danke schonmal für eure Antworten. :smile:

Grüße,
Mr 14 Prozent

#2

Nur dazu

Viele Kosmologen werden sagen,
dass dies jedoch wieder auf die Frage verweist, warum das
Universum denn genau die richtigen Eigenschaften hatte,

Hallo Mr 14 Prozent,
Naturwissenschaftler stellen die Frage so nicht. Naturwissenschaft hat „nur“ das Ziel, die Realität möglichst gut zu beschreiben. Ein Sinn setzt bewusstes Handeln voraus. An so einen Schöpfergott kann man glauben. Das führt aber zu Fragen, die auch nur aus Glauben heraus „erklärbar“ sind.
Warum wir das unwahrscheinliche erfahren können: http://de.wikipedia.org/wiki/Anthropisches_Prinzip
Grüße
Ulf

#3

Hallo,

Naturwissenschaftler stellen die Frage so nicht.
Naturwissenschaft hat „nur“ das Ziel, die Realität möglichst
gut zu beschreiben.

Stimmt. Aber auch Naturwissenschaftler, selbst wenn sie um äußerste Objektivität bemüht sind, interpretieren ihre Erkenntnisse und ziehen daraus Schlussfolgerungen, die über die Grenzen der Wissenschaft hinaus gehen (vgl. z. B. Richard Dawkins).

Das Anthropische Prinzip ist mir übrigens bekannt, allerdings weiß ich nicht viel damit anzufangen. Vielleicht verstehe ich es auch nur falsch, aber für mich klingt das wie eine leere Tautologie - zumindest solange daraus keine Schlussfolgerungen gezogen werden.

#4

Vielleicht hast du noch nicht begriffen, dass wir nichts wissen :wink:

Oder wie die Griechen schon sagten: „Ich weiss, dass ich nichts weiss.“

Wissenschaft beruht auf der Falsifikation, nicht auf Verifikation, was auch schlichtweg unmöglich wäre.

Auf gut Deutsch: Man behauptet etwas und probiert solange rum, bis diese Behauptung (These/Theorie) ins Wanken gerät, dann passt man die These/Theorie an, oder verwirft sie.

So ähnlich ist das auch bei der Urknalltheorie. Keiner wird dies jemals mit Sicherheit sagen können, da es ewig her ist. Allerdings kann man rechnerisch mittlerweile einiges beweisen und um beim Beweis der Urknalltheorie einen grossen Schritt weiterzukommen ist ja das CERN mit seinem LHC da und sucht fleissig das Higgs-Boson, welches den Objekten, Masse verleiht. (Mag blöd klingen, aber wir haben bis jetzt keinen schimmer was Objekten, bzw. den Teilchen aus denen sie bestehen Masse verleiht.)

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#5

Hallo Mr 14%, zunächst zur Exp-Rate, sie ist etwas komplizierter als reine Geschwindigkeit, denn sie nimmt zu, je größer der Abstand zwischen zwei Punkten durch ebendiese Exp-Rate wird.

Da die Energie-(Masse)-Dichte am Anfang schier unendlich hoch war, und damit auch die Gravitationswirkung, muss das Gebilde sofort wieder kollabieren. Es sei denn, eine genau so schier unendlich hohe Exp-Rate treibt das winzige All so heftig auseinander, daß die Gravitation gegen das allgemeine Auseinanderstreben nicht ankommt.

Die minimale Exp-Rate kann man mit der Friedmanngleichung (das ist einfacher Dreisatz) zu jedem Zeitpunkt genau bestimmen, wenn man eine plausible Anfangsdichte und eine von drei möglichen Zukunftsentwicklungen annimmt.

Eine zwischengeschaltete Inflationsphase lässt alle früheren und späteren Abläufe unverändert. Sie beseitigt nur einige Ungereimtheiten, die ohne sie bestehen.

Bei aller gebotenen Skepsis ist das Inflationäre Modell erstaunlich erfolgreich. Ab der Quark-Gluonen-Phase kann man Temperaturen und zugehörige Zeiten, Dichten und Exp-Raten mit dem Taschenrechner, sogar im Kopf, ausrechnen. Gruß, eck.

#6

hallo eckhart,

Bei aller gebotenen Skepsis ist das Inflationäre Modell
erstaunlich erfolgreich.

ich habe vorhin gerade eine doku über professors joaos universum gesehen und dort sprach er über eine variable lictgeschwindigkeit.
diese theorie finde ich auch sehr interessant!

gruß
pirat

#7

Vielleicht hast du noch nicht begriffen, dass wir nichts
wissen :wink:

es gibt eine, imo, sehr gute doku zu dem thema:
http://www.amazon.de/Was-immer-noch-nicht-wissen/dp/…

und sucht
fleissig das Higgs-Boson, welches den Objekten, Masse
verleiht.

ach, ist das schon bewiesen?

gruß
pirat

#8

Nein, sonst müssten wir wohl kaum die grösste jeweils von Menschen gebaute Maschine in die Erde buddeln um das Ding zu finden.

Bis jetzt ist es ein hypotetisches Teilchen welches durch das Standartmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt wird. Nur gefunden haben wir es noch nicht.

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