AW: Was ist Zeit? Warum gibt es die Zeit? Materie, Raum und Zeit seit Ewigkeit?
Hallo Hartmut,
ich glaube Du schwindelst Dich an der Frage vorbei, indem Du von materiellen Veränderungen sprichst – nachdem die Temperatur auf 3000K gesunken ist!
Hallo rupert,
gemäss dem Standardmodell war das Universum anfänglich sehr heiss und durch Strahlung bestimmt. Die Strahlung (vorwiegend Lichtteilchen = Photonen) wechselwirkte mit der Materie hauptsächlich über die Elektronen.
Nachdem die Temperatur des Universums unter 3000 K gefallen war (ca. 400'000 Jahre nach dem 'Big Bang'), verringerte sich die Zahl der freien Elektronen drastisch durch Bildung von Wasserstoffatomen. Von diesem Zeitpunkt an koppelte sich das Strahlungsfeld von der Materie ab (ging also seinen eigenen Weg), das Universum wurde 'durchsichtig' und dehnte sich adiabatisch aus bis auf die heute beobachtete Temperatur von ca. 3 K.
Ja und warum - und wie konnte die Temperatur in den ersten 400 000 Jahren auf 3000K sinken, also sich alles abkühlen, wo noch gar keine gegensätzliche Kälte vorhanden war?
Man geht halt, obwohl man keine gute Erklärung hat, einfach davon aus. Basta!
Und was ist mit der Dunkelheit? Die ist doch nicht chemisch und auch nicht mathematisch. Der eigenschaftlichen Dunkelheit ist es völlig egal, wie die Materie wechselwirkt. Oder? Also bleibt auch hier nur die Ausdehnung. Die Annahme, daß allein adiabatische Ausdehnung als Ursache für die Entstehung der Dunkelheit sorgt, hat für mich keinen wissenschaftlichen Wert. Sorry! Das ist genauso fadenscheinig, wie wenn man z.B. behauptet: Dicke Menschen sind nur deshalb dick, weil sich die Haut bei denen leichter ausdehnt.
Adiabatische Ausdehnung bedeutet Ausdehnung ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung. Sie führt zu einer Abkühlung, weil die zur Ausdehnung benötigte Energie dem Gas entnommen wird. Das Gegenteil ist adiabatische Kompression. Letztere spürst Du z. B., wenn Du mit einer Luftpumpe Deinen Fahrradreifen rasch aufpumpst: Die Luft in der Pumpe wird ziemlich warm.
Den strahlungsdominierten Kosmos kann man mit einem sehr heissen Gas vergleichen. Wenn sich dieses 'Gas' adiabatisch ausdehnt, dann kühlt es sich ab.
Der berühmte österreichische Physiker Ludwig Boltzmann (1844-1906) hatte bereits gezeigt, dass ein Hohlraumstrahlungsfeld der Temperatur T bei adiabatischer Ausdehnung in seiner spektralen Verteilung unverändert bleibt und dass das Produkt T^3 mal dem Volumen V des Hohlraums konstant bleibt.
Dass der Raum kalt und dunkel wurde, liegt also an der adiabatischen Ausdehnung des Universums.
Eine Sache ist für mich ja ebenfalls sehr rätselhaft. Nämlich, man nimmt an, daß das Universum nach dem Urknall expandiert, obwohl man einen Hyperraum, oder sonst einen vorhandenen Platz - richtigerweise ausschließt. Wie und Wohin, also in welchen Zustand hinein - kann dann Materie und Raum expandieren? Ich würde sagen: Ein riesen Widerspruch, weil wenn es kein Außerhalb gibt, dann kann auch nichts expandieren. Bei einem statischen kalt-dunklen Raum - wäre das viel einfacher. Die Materie würde dann nicht wegen der adiabatischen Ausdehnung abkühlen, sondern ganz einfach nur - wegen der zeitbedingten Wechselwirkung - zwischen heisser Materie und kalten Raum! Aber ich weiß, den absolut kalten Raum mag man halt noch nicht!
Eigentlich müßte man ja auch noch fragen: Woher kommt denn der Raum? Wenn man davon ausgeht, daß alle Materie beim Urknall so klein war, wie eine Erbse oder ein Fußball, dann könnte man durchaus fragen: Gab`s den Raum beim Urknall überhaupt? Naja ,vielleicht war er ja ein Millardstelmillimeter klein - und das Immaterielle ist dann unerklärlich von selbst groß geworden.
Ich glaube, zum Thema RAUM - bedarf es noch viel wissenschaftlichen Spürsinns!
Mit freundlichen Grüßen
rupert
