Referat Stephen Hawkin - Aufbau und Entstehung unseres Universums

Stephen Hawkin - Aufbau und Entstehung unseres Universums

Stephen Hawkin

Hawkin ist einer der bekanntesten Physiker der Welt, und wurde berühmt durch seine Arbeiten über Schwarze Löcher und die Quantenphysik. Der seid 1962, an einer unheilbaren Motoneuronenerkrankung leidende Physiker ist Lukasischer Professor an der Universität Cambridge ( Fachbereich Mathematik und theoretische Physik ).

Die Vorstellung der modernen Physik vom Universum

Grundlagen

Die heutige Physik versucht das Universum durch zwei grundlegende Theorien zu beschreiben. Diese sind die allg. Relativitätstheorie von A. Einstein sowie die Quantenmechanik. Beide Theorien geben lediglich Teilausschnitte wieder, sie beschreiben das Universum nicht als Ganzes.

Die Relativitätstheorie beschreibt das Universum in größerem Maßstab; ( T Weiterentwicklung von Newtons Gravtationsgesetz) sie teilt dem Universum folgende Eigenschaften zu:

Raum und Zeit sind untrennbar zur vierdimensionalen Raumzeit verknüpft

Raum und Zeit sind variable, dynamische Größen. Ihr Verhalten ist an jedem Ort anders.

Die Gravitationskraft ist eine Verwerfung in der Raumzeit. Jedes Teilchen erzeugt ein Gravitationsfeld bestimmter Größe.

Gravitationsfelder beeinflussen alle Teilchen und Wellen ( auch Licht ).Diese beobachtbare Beeinflussung nennen wir Gravitation. Den Einfluß, den die Erde auf uns ausübt nennen wir Schwerkraft.

Die Lichtgeschwindigkeit ist im relativen Raum die absolute Geschwindigkeitsgrenze.

Die Gravitation beeinflußt nicht nur Materie und Wellen sondern auch die Zeit selbst wird durch die Gravitation gekrümmt. In starken Gravitationsfeldern ist die Zeit gekrümmt. (sie vergeht langsamer/schneller)

Die allg. Relativitätstheorie sagt ihr eigenes Versagen aus indem sie sogenannte Singularitäten ( Schwarze Löcher, keine Naturgesetze gelten hier ) voraussagt.

Die Quantenmechanik ist ein sehr kompliziertes Thema und sollte hier nicht weiter behandelt werden. Nur die Unschärferelation will ich erwähnen, die aussagt, daß wir Ereignisse nur bis zu einem ganz bestimmten Punkt vorhersagen können. Diese Mangel ist kein Makel unsererseits, sondern eine Eigenschaft des Universums, die durch nichts außer Kraft zu setzen ist. ( als ob man versuche die Zeit außer Kraft zu setzen ).

Entstehung und Ende des Universums

Urknall vor ca. 15 Mrd. Jahren ( Singularität, Ereignisse unbekannt), Schaffung der Raumzeit

In den letzten 15 Mrd. Jahren entwickeln sich immer komplexere Strukturen und Teilchen., das Universum dehnt sich aus

Aus der Ausdehnung des Universums folgen zwei Möglichkeiten

a)      Das Universum zieht sich an einem bestimmten Zeitpunkt zusammen und endet in einem Schwarzen Loch

Dies wäre das Ende der Raumzeit.

b)      Das Universum dehnt sich für alle Zeiten aus und endet als leerer vierdimensionaler Raum

Aussichten und Ziele der Naturwissenschaften

Die Aufgabe der Naturwissenschaften ist es, Ereignisse im Rahmen der Unschärferelation vorherzusagen.      Dies kann nur durch eine Theorie erreicht werden, die das gesamte Universum beschreibt.

Die Aufgabe der modernen Physik ist es, diese allgemeine Theorie zu entdecken, indem man versucht alle bekannten Theorien, durch Eine auszudrücken.

Hier sind wir an einem Punkt an dem es 3 Möglichkeiten gibt, wir aber nicht entscheiden können welche die richtige ist.

a)      Es gibt eine solche Theorie

b)      Es gibt nur ein unendliche Folge von immer genauer werdenden Theorien

c)      Es gibt gar keine Näherung an eine solche Theorie, Ereignisse sind nur in begrenzten Rahmen zu bestimmen

In der Vergangenheit  war es meistens so, daß eine Theorie solange gehalten hat, bis sie entweder widerlegt oder erweitert wurde. Eine Erweiterung geschah meistens durch eine Verallgemeinerung. Dies war bis jetzt immer der Fall. Wieso sollte sich dieses jetzt ändern ? Dies Frage kann die Physik beantworten. Antwort b ist aus folgendem Grund unwahrscheinlich :

Die Physik hat festgestellt, daß je allgemeiner die Theorie ist, desto mehr Energie müßte ein Teilchen besitzen,

um diese Theorie praktisch nachzuweisen. Uns ist es gelungen mehrere Theorien zu vereinigen, sind aber nun am technischen Maximum angelangt, den Teilchen noch mehr Energie zuzufügen.

Fügen wir aber einem Teilchen die Unvorstellbare Menge von 10 Millionen Millionen Millionen GeV zu            (erreichbar für uns heute sind 100 GeV), so trennt sich das Teilchen von unserem Universum ab, und wird zu Singularität.

Deshalb muß es eine endlich Folge von Theorien geben .

Gott und Naturwissenschaft - 3 Fragen über Gott und uns

Fakt ist : Die geltenden Naturgesetze sind für unsere Lebensform optimiert, in einem Universum mit nur       winzigen Anderungen in diesen Gesetzen würden wir nicht in dieser Form existieren !

Die erste Frage ist nun :         Warum ist das Universum so, daß wir existieren ?

a) Gott hat das Universum genau so erschaffen, damit wir so sind wie wir sind. Dies hätte allerdings zur folge, das er keine Wahl hatte das Universum anders zu machen, da wir ja sonst nicht so wären wie wir sind.

b)Das antrophische Prinzip sagt aus, das wir das Universum so sehen wie es ist, weil es uns nicht gäbe wenn es anders wäre. Also wäre unsere Existenz ein bloßer Zufall.

Wenn es also einen Gott gibt, der uns erschaffen wollte, so wie wir sind, so musste er ein Universum schaffen, das genau dem unseren entspricht.

Die zweite Frage ist nun :  Warum bemerken wir kein Eingreifen Gottes ? ( wenn es ihn gibt )

Antwort :

Die Frage beinhaltet einen Trugschluss, nämlich den, daß Gott in der Zeit existiert. Die Zeit ist eine Eigenschaft unseres Universums. Als Gott das Universum geschaffen hat, hat er auch die Zeit geschaffen. Wir können uns nichts vorstellen, was ohne Zeit und Raum existiert, aber wenn es einen Gott gibt, der nicht in Zeit und Raum existiert, dann existiert er immer, denn für ihn gibt es keine Zeit. Für ihn sind Zukunft, Gegenwart und Vergangenheit untrennbar, sie existieren nicht für ihn -er hat sie geschaffen damit wir existieren können. Bevor er also etwas ausführt, weiß er schon wie es endet. Er hätte also keinen Grund in unser Leben einzugreifen, da er ja alles so Geschaffen hat wie es sein soll.

Die dritte und letzte Frage in diesem Zusammenhang ist folgende :  Was war vor dem Urknall ?

Antwort : Da die Zeit erst beim Urknall entstanden ist, ist es für uns unmöglich nachzuvollziehen was dort abgelaufen ist, da unsere ganze Vernunft und Existenz sich auf  eine vorhandene Raumzeit stützt.

So schließt Hawkin mit den Worten: "Dann werden wir uns alle - Philosophen, Naturwissenschaftler und Laien - mit der Frage auseinandersetzen, warum es uns und das Universum gibt. Wenn wir die Antwort auf diese Frage fänden, wäre das der endgültige Triumph der menschlichen Vernunft- dann würden wir Gottes Plan kennen."