Was ist der Urknall eigentlich?
von Josef Honerkamp, 20. Mai 2010, 14:37
Die Frage nach der Entstehung der Welt ist wohl die grundsätzlichste Frage, die Wesen stellen können, die im Laufe einer Evolution Bewusstsein und eine Vorstellung von der Welt erlangt haben. Entstehung und Vergehen beobachten sie am eigenen Leib, offensichtlich muss es so etwas auch für die Welt geben.
Aber vielleicht ist das überhaupt keine gute Frage, zu stark geprägt von unseren menschlichen Erfahrungen und Vorstellungen. Zumindest sollte man in dem Zusammenhang erst eine andere Frage stellen: Wie sah das Universum früher aus, welche Entwicklung hat es durchgemacht, zu welchen Schlüssen kommt man, wenn man diese Entwicklung auf der Basis physikalischer Gesetze zurückverfolgt?
Hier führt der Begriff des Urknalls stets zu großer Verwirrung. Zunächst als Beschreibung einer sehr frühen Phase des Universums eingeführt, mutierte er in den Köpfen aller, die sich nicht so genau mit der entsprechenden kosmologischen Theorie - aufbauend auf der Allgemeinen Relativitätstheorie - auseinander setzen konnten, zu einem Anfang der Welt und stets kam die Frage auf: Und was war vorher? Was war der Grund für diesen Anfang? Ja, selbst die Eingeweihten waren oft nicht ganz frei von Spekulationslust. Dabei markiert dieser Zustand des Universums, der als Urknall bezeichnet wird, nur eine Grenze der Gültigkeit einer Theorie. Die Allgemeine Relativitätstheorie, die sehr erfolgreich viele Phänomene im Kosmos beschreibt und vorhersagt, hat wie jede Theorie eine Gültigkeitsgrenze. Diese zeigt sich, wie sonst häufig auch, in Singularitäten für bestimmte physikalische Größen. Die Temperatur des Universums z.B. wird bei der Rückextrapolation immer größer und würde schließlich unendlich groß werden. Wie für jede Theorie gibt es also auch hier Phänomene, die im Rahmen der Theorie nicht mehr beschreibbar und erklärbar sind, für die man eine Erweiterung der Theorie vornehmen muss. An solch einer Erweiterung, an einer so genannten Quantengravitationstheorie, arbeitet man heute.
Es ist also längst noch nicht klar, wie wir den Zustand des Kosmos in diese Zeit des Urknalls genauer zu beschreiben haben. Wir sollten nicht immer der Versuchung erliegen, endgültige Antworten auf Fragen zu geben, von denen man nicht einmal weiß, ob sie gut gestellt sind.
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Schöner Beitrag, aber ich glaube wer sich ernsthaft mit Wissenschaft beschäftigt, unterliegt der Versuchung endgültiger Antworten gar nicht, sondern hat Freude an offenen Fragen und der Vorläufigkeit des Wissens. Das Problem ist doch eher, dass das allgemeine Publikum es oft gerne endgültig und für alle Zeiten wahr hätte. Gerade bei gesellschaftsrelevanten Themen wie "Handy-Strahlung" oder Klimaerwärmung wird dieser Unterschied zwischen Experten und Laien sehr deutlich.
Ist ja alles schön und gut, aber WANN war der Urknall?
vor 13,7 Milliarden Jahren
Sehr geehrter Herr Prof. Honerkamp,
herzlich willkommen in den Chronologs! Über Ihr Mitmachen und den wunderbaren, ersten Beitrag hier freue ich mich sehr! Da empirisch arbeitende Wissenschaften ja auch immer historisch argumentierende Disziplinen sind, finde ich es klasse, dass Sie sich für das Mitmachen in den Chronologs entschieden haben!
Ich wünsche Ihnen und uns noch viele gute Diskussionen - möglicherweise war das im Universum dies ja schon seit dem Urknall genau so angelegt! ;-)
@ Stefan Taube
Aus Ihrem Einstiegskommentar habe ich mir erlaubt, in der Diskussion mit @Balanus über die Evolution zu zitieren.
"Ist ja alles schön und gut, aber WANN war der Urknall?"
"Vor 13,7 Milliarden Jahren"
Was ist ein Jahr?
Wie lange dauerte ein Jahr, zu einer Zeit, da die Erde noch nicht um die Sonne lief? Die Frage geht ins Leere. Die Antwort auch.
Es ist ja richtig, dass die Zeiteinheit Jahr die Umlaufdauer der Erde um die Sonne entspricht. Aber das heißt natürlich nicht, dass diese Zeiteinheit aufhört zu existieren, sollte es mal keine Erde mehr geben. Die Zeitdauer Jahr kann ja nicht nur auch anders dargestellt werden, sie wird das sogar oder misst ihre Armbanduhr die Mittagshöhe der Sonne? Insofern geht die Antwort nichts ins Leere.
Bei all den schönen Theorien zum Anfangszustand des Universums stellt sich auch die Frage, ob auch mal eine Messmethode in Reichweite kommt, mit denen man solche Hypothesen belegen kann. Die Stringtheorie versucht sowas ja schon seit fast 30 Jahren. Möglicherweise bleibt das alles so spekulativ wie die Vielweltentheorie.
Wie definieren Sie "Zeiteinheit"?
Wir sollten den "Urknall" nicht all zu ernst nehmen, es geht lediglich um einen Mythos.
So wie die Priester ihren Gott als Startpunkt alles Seienden haben, so haben Physiker ihren "Urknall".
Joachim Datko, Regensburg
Forum:
http://www.monopole.de/forum/index.php?board=21.0
> Wie definieren Sie "Zeiteinheit"?
Die Sekunde ist rein atomphysikalisch definiert. Was man für unsere wissenschaftliche Zeiteinheiten benötigt sind eine Raumzeit, die Gültigkeit der Atomphysik und Cäsium-Atome. Genau genommen braucht man das für die derzeitige Definition. Was man mit ihr messen kann, ist eine Zeiteinheit - die auf andere Phänomene angewendet werden und so absolut sinnvoll bis zum Urknall ist. Erst wenn die Raumzeit nicht vorhanden ist, ist der Zeitbegriff sinnlos. Was wollen Sie uns also mitteilen?
Das reduktionistische Welterklärungsprogramm kommt bei Singularitäten wie dem Urknall zu einem jähen Halt - vorübergehend.
Quantengravitation, Stringtheorie, Kausale Dynamische Triangulation und viele weitere theoretische Gebäude stehen bereit um weiter vorzudringen und Singularitäten zu vermeiden.
Was aber, wenn all diese Hoffnungsträger Spekulation bleiben und sich in der beobachtbaren Welt nichts von den zugehörigen Komponenten manifestiert.
Was, wenn wir in einer versiegelten Welt leben, die keine eindeutigen Schlüsse auf weitere Grundkomponenten zulässt?
Der Urknall als ewiges Rätsel, als Punkt, bei dem jedes Weiterdenken in die Irre führt.
So etwas kann man nicht ausschliessen, aber die bisherige Erfahrung mit physikalischen Erklärungen spricht dagegen.
Die mathematischen Modelle, die in der Stringtheorie erarbeitet wurden, scheinen für einige praktische physikalische Probleme brauchbar zu sein, was aber noch nichts heissen muss.
Eigentlich hab' ich nichts mitzuteilen (ich entschuldige mich für die provokant erscheinenden Formulierungen..), sondern etwas zu fragen. Was folgt sind FRAGEN.
Wenn für ein Photon, das bei der Geburt des Kosmos enstand, und das seither lichtschnell unterwegs ist, KEINE Zeit vergangen ist (das las ich so), wenn aber für uns soundsoviel Myriarden irgendwelcher Zeiteinheiten vergangen sind, wenn dieses Photon und wir selbst aber Teile EINES Kosmos sind - wie kann man dann von dessen Alter reden?
Wenn "Zeit ist, was eine Uhr misst" (Einstein), wie kann man dann, wenn Uhren stets nur lokale Zeiten messen, von globalen reden?
Und wenn der Kosmos, in seiner Expansion, die Raumzeit erst erzeugt, wie kann man ihn dann daran messen? Wo ist die Referenzuhr?
Ich meine, wir haben da ähnlich Gedanken oder Fragen. Die habe ich auch mal bei Andreas in den Kommentaren gestellt und auch Antwort erhalten.
Zeit ist relativ
Ganz zufrieden gestellt hat mich das nicht, aber ich habe dann die Diskussion nicht weiter fort geführt.
Na, da bin ich ja in eine diskutierfreudige und anregende Runde hinein geraten. Das freut mich und ich bedanke mich herzlich für dieses Willkommen (Herr Blume, ich habe Ihr Buch über Gott, Gene ... mit großem Interesse gelesen), für die Beiträge von Herrn Taube und Stefanp, denen ich nur zustimmen kann, für die Fragen von Herrn Wicht und Knalltüte sowie für die skeptischen Anmerkungen von Herrn Holzherr, adenosine und Joachim Datko.
Die Fragen und die skeptischen Anmerkungen bringen mich auf die Idee, auf meine To-do Liste einen Artikel über die Zeit zu setzen. Über die Zeit im Rahmen der speziellen Relativitätstheorie ist genug geschrieben worden (siehe u.a. im Buch rechte Spalte), aber über die Zeit im Lichte der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Kosmologie wohl sehr viel weniger. Aber vielleicht gibt es da in unserer Runde Kompetentere, die direkt auf dem Gebiet der Kosmologie arbeiten oder diesem näher stehen.
Klar ist erst einmal, dass man zu allen solchen Fragen nur durch die Brille der Theorie Stellung nehmen kann, dann "nachfassen" muss, ob die so gewonnenen Aussagen richtig sein können. Dieses Nachfassen geschieht durch astrophysikalische Beobachtungen oder Experimente (wie beim CERN, wo ja Theorien, die für die Beschreibung des frühen Universums relevant sind, getestet werden). Das ist weit weg von einem Mythos, sondern harte Arbeit vieler kluger und hartnäckiger Köpfe. Und die Antwort wird nie ganz endgültig sein (siehe auch den Beitrag von Herrn Taube) .
Aufgrund meiner Kenntnis der Geschichte der Physik wage ich aber keine Prognose darüber, wie unser WIssen über diese Fragen in der Zukunft aussehen wird. Hätte sich Heinrich Hertz die Quantenmechanik vorstellen können ?
Zu Josef Honerkamp 21.05.2010 | 10:01 "Das ist weit weg von einem Mythos, sondern harte Arbeit vieler kluger und hartnäckiger Köpfe."
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Man sollte die Klugheit nicht überschätzen. Da wird wild spekuliert. Und auf den Spekulationen werden weitere Spekulationen aufgebaut.
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Joachim Datko, Regensburg
Wenn 2 Higgsteilchen (Ultra schwere Kerne) sich treffen, dann entsteht bei uns das kleinste Materieteilchen (Photon), treffen sich 6 Kerne, dann entsteht bei uns ein Elektron!
Das ist in der Ebene unter uns!
Wenn in unserer Ebene sich 2 volle Schwarze Löcher treffen und geraten nicht in Drehung (selten!), dann entsteht hier eine Welteninsel, in der Ebene über uns dann das kleinste Materieteilchen, in der Ebene unter uns aber ein Urknall!
Folglich gibt es unendlich viele Big Bangs!
hallo, ich melde mich auch mal wieder....
ich habe mich zwar schon sehr mit dem thema beschäftigt, aber ich bin weder physiker noch astronom....
zum begriff zeit ist meine meinung, dass es sehr wohl eine zeit vor dem urknall geben wird und gibt, aber zeitmessung ist wohl ein rein menschliches phänomen(es sei denn im universum gibt es lebewesen, die unabhängig von uns etwas ähnliches hervorgebracht haben).
zum begriff urknall kann ich den ersten satz von martin holzherr nur voll und ganz unterschreiben. wichtig ist der zusatz "vorübergehend", denn dass es davor etwas geben wird, glaube ich schon. nur wir haben forschenderweise noch keine erklärung gefunden.
der kommentar von siggi dege erscheint mir recht interessant, soweit ich das überhaupt beurteilen kann.
was bei all unserer forschung für mich entscheidend ist:
zunächst war licht/energie und/oder materie und bewegung, ohne bewegung ist für mich keine veränderung denkbar....
ohne diesen "urgrund/promisse" bewegung gibt es wohl keine entwicklung.
somit wäre bewegung als urgrund für mich gott/natur....?
entschuldigung, wenn das alles zu banal klingt, aber ich habe versucht, als laie, mir dieses schwierige thema zu erschließen.
monika kneiseler