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3.1: Was war der Ursprung des Universums und wie wird es sich entwickeln?

11.06.2022 18:59 3. Umwelt | Klima | Erde | Universum Autor*innen und Mitwirkende

Wie haltbar ist das momentane Verständnis des Universums? Gelten unsere Naturgesetze universell oder könnte es Universen mit eigenen Naturgesetzen geben? Wie sehr schränkt Lichtverschmutzung die aktuelle Forschung ein und was kann dagegen getan werden?

Der Beginn des Universums (alle Materie, Raum und Zeit) wird im Urknall gesehen. Basierend auf dem kosmologischen Standardmodell ereignete sich der Urknall vor etwa 13,8 Milliarden Jahren und verursachte die Ausdehnung und Abkühlung des Universums. Innerhalb von Sekundenbruchteilen entstanden die ersten Elementarteilchen, etwas später bildeten sich Protonen, Neutronen, Wasserstoff und Helium und schließlich erste Galaxien. 
Während wir durch Beobachtungen, Theorien und numerische Simulationen immer mehr über die Entwicklung unseres Universums lernen, stoßen wir doch schnell auf Grenzen. Was passierte vor dem Urknall? Wo hört das Universum auf? Woraus besteht das Universum, wenn wir doch nicht alle Materie sehen können? Denn unser Verständnis des Universums basiert darauf, dass Naturgesetze, die wir in der Nähe der Erde beobachten, universell gültig sind. Doch was wäre, wenn diese Annahmen nicht haltbar sind? Spannend ist auch, ob es Paralleluniversen gibt und ob wir vielleicht irgendwann in andere Universen reisen können? Wie könnten diese Universen aussehen, wenn sie ganz anderen Naturgesetzen folgen? Steht dort vielleicht die Welt auf dem Kopf? Schließlich gibt es auch noch die Frage, wie wir in Zukunft unseren Nachthimmel bewahren können? Wie sehr wird durch künstliches Licht und Tausende von erdnahen Satelliten die Erforschung der Tiefen des Universums erschwert? Wie stark ist die Lichtverschmutzung und was können wir in Zukunft dagegen tun?


Um Fragen zum Universum zu beantworten, werden astrophysikalische Beobachtungen, Theorien und numerische Simulationen verknüpft. Die beobachtende Astrophysik benötigt bessere Instrumente um tief in das Weltall schauen zu können seine Anfänge zu beobachten und zu verstehen. Notwendig sind auch Maßnahmen gegen die verstärkt auftretende Lichtverschmutzung. Es ist weitere Forschung notwendig, um die Auswirkung von Lichtverschmutzung zu verstehen und Nachthimmel-schonende Alternativen zu finden. Dazu wird ein intensiver Austausch mit Politik und Wirtschaft empfohlen. In hoch komplexen simulierten Universen werden die Entstehung und Entwicklung von Galaxien untersucht. Dabei werden die simulierten Universen dem beobachtbaren Universum so gut wie möglich angepasst. Bisher nicht viel erforscht ist, was passieren würde, wenn wir in Simulationen unsere Naturgesetze aushebeln. Forschungsfragen könnten sein: Ist es möglich Paralleluniversen zu konstruieren, die anderen Gesetzen folgen und stabil sind? Wie können diese Universen aussehen? Indem wir Parallelwelten simulieren, könnten wir mehr über unser Universum lernen und die Grenzen des kosmischen Prinzips finden.

  • Ist so etwas wie Magie in einem anderen Universum denkbar? 26025
  • Gibt es Wurmlöcher? Gibt es zwei Universen oder sogar mehr? 13419
  • Was war vor dem Urknall da? 31137
  • Woraus besteht das Universum? 13824
  • Wie klingt das Universum? 13825
  • Werden wir in Paralleluniversen reisen können? 32080
  • Wie ist die Galaxie entstanden? 22166
  • Wie wahrscheinlich ist es, dass unser Universum eine Erfindung einer höheren Existenzform ist? 26032
  • Welchen Einfluss hat Licht auf die Sichtbarkeit der Sterne 22635

Autor*innen:

Dr. Sabine Thater

Mitwirkende:

Prof. Dr. Johannes Vogel
Prof. Dr. Daniela Thrän
Dr. Eva Höne
Kristine August
Thomas Autzen-Rahn
Doris Heleine
Andreas Käsmayr
Lucas Sostaric


Kommentare

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Lichtverschmutzung

19.06.2022 15:00 Workshop Silbersalz Festival 2022 ist eine Frage

Wie genau verhält es sich mit der Einschränkung der Forschung durch die Lichtverschmutzung? 

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ist eine Frage

Paralleluniversen

19.06.2022 15:03 Workshop Silbersalz Festival 2022 ist eine Frage

Wie genau könnte es Paralleluniversen mit anderen physikalischen Eigenschaften geben? 

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ist eine Frage

alternative Entstehungstheorien

19.06.2022 15:04 Workshop Silbersalz Festival 2022 ist eine Frage

Könnte durch die Simualtion von Paralleluniversen herauskommen, dass andere Entstehungstheorien möglich sind? 

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Ein weiteres unendliches Nichts

22.06.2022 20:47 Christian

Meinst du damit das es zwei Nichts (beide aber dennoch unendlich) gibt wenn es ein Paralleluniversum gäbe 

oder ist es eher für uns nicht dedektierbar  

 

ich denke das "unser" Universum nur einmal existieret weil eine andere Zusammensetzungen der Teilchen instabile oder nicht möglich wären 

 

würde es ein Paralleluniversum geben  würde unser Universum ebenso nicht existieren  da die unterschiedlichen Eigenschaften der annhilierenden Teilchen  nur zu einem Universum führen können  sodass die anderen Teilchen die gegenteiligen Eigenschaften haben und  selbst mit indirekten Wechselwirkungen  nicht die selbe Eigenschaft bekommen können  wie die Teilchen die unsere Universum aufbauen

 

Gedankenexperiment

Würde ein unendliches Nichts die neutrale (asugänfliche) Eigenschaft z.B.: 0 besitzen

und ein weiteres die Eigenschaft 9

und so weiter (0,3,6,9,... ) oder (1,4,7,10,...)

könnten durchaus Paralleuniversen existieren  aber durch 'Bänderlücken' nicht miteinander interagieren 

 

Bezweifle diese Annahme aber

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Spiegeluniversum

29.06.2022 13:15 Kinseher.R-KEH

kürzlich wurde eine Arbeit veröffentlicht, in der von der Idee ausgegangen wird, dass es eine Art gespiegeltes Universum gäbe - welches gegensätzlich zu unserem Universum (und seinen Bestandteilen) ist.

Abgesehen davon, dass es für diese Idee keinerlei nachprüfbare Belege gibt - hat man ein anderes Problem:

Wenn sich das Spiegeluniversum im gleichen Raum ausbreitet, wie unser Universum - dann würden sich seine Inhalte gegenseitig auslöschen: z.B. Materie und Antimaterie löschen sich aus

 

 

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ist eine allgemeine Anmerkung

Highlight-Fragen wenig inspirierend

25.06.2022 22:35 we.ahrendt ist eine allgemeine Anmerkung

Die Community der Astrophysiker und Kosmologen wird in diesem Clusterpapier wohl wenig Inspiration finden, fürchte ich. Die ala Highlights herausgesuchten Fragen sind entweder geklärt (Welche Einfluss hat Licht auf die Sichtbarkeit der Sterne? Wie ist die Galaxie entstanden?), physikalisch unsinnig (Wie klingt das Universum? => Schall kann im luftleeren Raum nicht übertragen werden!) oder nur spekulativ zu beantworten (Ist so etwas wie Magie in einem anderen Universum denkbar?). 

Da habe ich in den 14.000 eingereichten Fragen originellere Fragen gefunden, beispielsweise diese: Ist die Interpretation der Rotverschiebung des Lichts ferner Galaxien als Ausdehnung des Raumes wirklich zwingend? Warum beträgt die elektrische Ladung von Quarks betragsmäßig ausgerechnet 1/3 bzw. 2/3 der Ladung eines Elektrons? Wie lässt sich physikalisch erklären, dass die Zeit ständig vorwärts geht?

 

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A) Definition für Zeit / Richtung des Zeitpfeils B) Maschine Universum

27.06.2022 15:10 Kinseher.R-KEH

Bisher gibt es von der Physik keine Definition dafür, was ´Zeit´ ist.

A) Die wichtigste Frage wäre daher: "Was ist Zeit?"

Anmerkungen dazu:

Uhren sind von ihrer Funktion her nichts anderes als Kalender - von denen man daher als ´Uhrzeit´ auch nur Kalenderdaten ablesen kann. ´Zeit´ kann man mit Uhren nicht messen - denn um ´Zeit´ messen zu können, müsste man vorher genau definieren/festlegen, was ´Zeit´ überhaupt ist.

Unser Universum hatte bei Urknall seine größte Energiedichte - seitdem nimmt mit der Ausbreitung des Universums der Energiegehalt_pro_Volumeneinheit immer weiter ab. (D.h. man müsste das Universum als thermodynamische Maschine betrachten, die durch einen einseitig gerichteten Fluss von Energie angetrieben ist. Dies würde erklären, warum der Zeitpfeil nur eine Richtung haben kann.)

B) D.h. eine Frage wäre damit: Ist unser Universum eine Maschine?

 

 

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