Wenn es eine Sache gibt, die ein Laie über das physische Universum weiß, dann ist es die Idee eines Urknalls. Der Konsens wird auch als Inflationsmodell der Kosmologie bezeichnet und ist die beste Erklärung für den Ursprung von allem.
Viele Wissenschaftler glauben jedoch, dass die Idee einer einzigen kolossalen Lichtexplosion einer Theorie universellen Ursprungs nicht standhält. Ein Teil davon ist, dass Wissenschaft ein evidenzbasierter empirischer Prozess ist, bei dem Wissen über die objektive Welt angehäuft wird, was bedeutet, dass akzeptierte Theorien immer dahin gehen, wo die Beweise zeigen.
Aktuelle Schätzungen für das Alter des Universums gehen von 13,8 Milliarden Jahren aus, wobei Homo Sapiens wir erst vor 200.000 Jahren auftauchte. Nachdem wir ein Feuer gemacht und die Zivilisation erfunden hatten, brauchten wir bis vor 100 Jahren, um das zu theoretisierenUrknall. Aber während Beweise das Urknallmodell stützen und gleichzeitig die Theorien der Rivalen in Frage stellen, könnte eines Tages ein neues Modell entstehen, das in der Lage ist, den Konsens zu verbessern.
Den Ursprung des Universums mit einem Urknall auspacken
Fragen, wie das Universum entstanden ist, haben sich letztendlich mehr mit seinem Ende befasst. Aber Philosophen und Physiker haben sich seit Tausenden von Jahren mit diesen Fragen beschäftigt. Im Kern legt die Urknalltheorie nahe, dass die gesamte Materie des Universums entstanden istzur gleichen Zeit ungefähr vor 13,8 Milliarden Jahren .
Während es schwierig ist, von einem "Vorher" zu sprechen, wenn über den Beginn aller Räume und Zeiten gesprochen wird wie kann es ein "Vorher" vor "Vorher" geben?, Ist die Gesamtheit von Materie explodierte aus einer verdichteten Kugel mit Dichte und intensiver Hitze gegen unendlich - als Singularität bezeichnet. Aus unbekannten Gründen dehnte sich diese Singularität plötzlich zu einer unvorstellbar heftigen Explosion aus, und das Universum, wie wir es kennen, begann.
1. Das stationäre Modell
Eine der alten Rivalen-Theorien des Urknalls ist die Steady-State-Universe-Modell . Dieser verweigert die Möglichkeit, für das Universum zu beginnen und zu enden - und entscheidet sich stattdessen für ein sich ständig erweiterndes Universum, das dennoch die gleiche Gesamtdichte beibehält.
Mit anderen Worten, ein stationäres Universum ist für immer identisch, wird jedoch immer größer.
In diesem Modell Galaxien, Planeten und andere Formen von Materie sind in ständiger Erholung eingeschlossen, und da die Dichte gleich bleibt, werden alte astronomische Objekte nicht mehr beobachtbar, wenn neue Kreationen ihren Platz einnehmen.
Diese Theorie wurde ursprünglich 1928 von Sir James Hopwood Jeans vorgeschlagen und Ende der 1940er Jahre von Hermann Bondi, Fred Hoyle und Thomas Gold weiterentwickelt.
Der verstorbene Kosmologe Geoffrey Burbidge setzte sich zu Beginn seiner Karriere für die Steady-State-Kosmologie ein und war einer der letzten ernsthaften Kosmologen, der die Theorie schließlich aufgab - auch danach neue Beweise fälschten es direkt .
Anstatt jedoch in den Urknallzug zu springen, entwickelte Burbidge ein neues Modell - das oszillierende Universum -, nach dem das Universum viele kleine Urknalle erfährt, als würde sich das Universum wiederholen.
2. Das springende kosmologische Modell
Wenn oder als der Urknall passierte, dehnte sich das Universum von einem einzigen Punkt aus aus, dessen Schwerkraft und Dichte sich der Unendlichkeit näherten, und hat sich seitdem weiter ausgedehnt. Dies wird als Inflationsmodell bezeichnet.
Das Modell Bouncing Cosmology, Big Bounce oder Cyclic Universe beinhaltet eine schnelle, Urknall-ähnliche Expansion des Universums. Es fügt jedoch eine Rückspulfunktion hinzu, die nicht nur die Expansion, sondern auch die Kontraktion des Universums berücksichtigt.
Ein zyklisches Universum schrumpft auf ein minimales Volumen und "prallt" dann in eine nachfolgende Expansion zurück. Eine andere Variante schlägt einen Kosmos vor, der nur einmal abprallt. In diesem Fall entstand das heutige Universum nach einer früheren Kontraktion Ausdehnungin eine unendliche Vergangenheit unendlicher Zerstreuung. Nach der Single-Bounce-Theorie wird sich das Universum von heute für immer ausdehnen.
Diese Theorie wurde zuerst von Juliano Cesar Silva Neves in einem Artikel vertreten in der Zeitschrift veröffentlicht Allgemeine Relativitätstheorie und Gravitation . Neves ist Forscher am Institut für Mathematik, Statistik und wissenschaftliche Berechnungen IMECC-UNICAMP der Universität von Campinas, Brasilien.
3. Plasma oder Theorie des elektrischen Universums
In der Modell des elektrischen Universums Die Schwerkraft tritt gegenüber Plasma und Elektromagnetismus in den Hintergrund. In dieser Theorie spielt Plasma eine wichtige Rolle bei kosmologischen Ereignissen und der Grundordnung des Universums und schlägt elektrische Ströme vor, die entlang von Plasmafilamenten fließen und Galaxien formen und antreiben könnenStröme strömen in Sterne und treiben sie wie Leuchtstofflampen an. Sie induzieren die Geburt von Planeten.
Die Theorie des elektrischen Universums wurde erstmals in den 1930er Jahren vom Nobelpreisträger Hannes Alfvén vorgeschlagen. Alfvén argumentierte, dass wenn Plasma durchdrang das Universum, es könnte elektrische Ströme führen, die ein galaktisches Magnetfeld erzeugen können. Später erhielt er einen Nobelpreis für seine Arbeit in der Magnetohydrodynamik.
Es gibt jedoch keine Beweise für die Elektrisches Universum Theorie, und es erfüllt nicht die Definition der Theorie der Nationalen Akademie der Wissenschaften da es in der empirischen Welt der Naturereignisse keine Vorhersagekraft hat - mit der wir physikalische Anzeichen seiner Anwesenheit beobachten konnten. Trotzdem hat es über eine Reihe von Laienwissenschaftlern und YouTubern auf der Suche nach einem einfacheren Weg an Popularität gewonnenerkläre das Universum.
4. Die Ursprungstheorie des Schwarzen Lochs
Die Black Hole-Theorie legt nahe, dass das Universum aus einem Schwarzen Loch eines anderen Universums herausgesprungen ist. In diesem Modell leben wir jenseits seines Ereignishorizonts.
Diese Theorie gibt es schon seit einiger Zeit. Zunächst stellten Forscher der Perimeter University a Papier detailliert, wie Schwarze Löcher der Ursprung unseres Universums sein könnten. In einer anderen und neueren Version als der theoretische Physiker Nikodem Poplawski von der Indiana University ist das beobachtbare Universum das Innere eines Schwarzen Lochs, das als eines von möglicherweise vielen in einem größeren existiert. Elternuniversum oder Multiversum .
Wenn dies zutrifft, können wir sagen, dass jedes Schwarze Loch ein Tor zu einem neuen Universum ist. Da wir jedoch den Ereignishorizont lebendig nicht überschreiten können, gibt es wahrscheinlich keine Möglichkeit, die Theorie zu bestätigen oder zu verfälschen.
5. Simulationstheorie
Viele Leute im Silicon Valley lieben eine Idee, die, wenn sie wahr ist, alle anderen übertrumpft: die Möglichkeit von in einer kolossalen Simulation leben . Diese Idee erregte die allgemeine Aufmerksamkeit von Filmen wie "The Matrix" und spontanen Kommentaren von Elon Musk, CEO von Tesla - wer sagte in einem Interview dass es trotz fehlender Beweise durchaus möglich sein könnte.
Wissenschaftler haben diese Idee später im Jahr 2017 untersucht, aber Ergebnisse deuten darauf hin, dass unser Universum dies nicht ist Erstellung eines Computerprogramms. Die Studie wurde von theoretischen Physikern der Universität Oxford in Großbritannien durchgeführt.
Das simulierte Universum benötigt einen Computer, der größer ist als seine Erstellung
Die Oxford-Forscher untersuchten die Möglichkeit, einen Computer zu entwickeln, der alles in diesem Universum berechnen kann. Ein solcher hypothetischer Computer müsste jedoch leistungsfähig genug sein, um die Bewegung jedes Partikels zu berechnen.
Unnötig zu erwähnen, dass dies eine schwierige Berechnung ist. Damit der Computer die Daten einiger weniger Elektronen aufzeichnen kann, benötigt sein Speicher mehr Atome als im gesamten Universum und mit nur wenigen weiteren Partikeln dieKomplexität steigt exponentiell an.
Daher kann man wahrscheinlich mit Sicherheit sagen, dass wir nicht das Produkt einer außerirdischen Playstation sind.
Wissenschaftliche Weltbilder werden sich immer weiterentwickeln
Die Urknalltheorie bleibt die am weitesten verbreitete Erklärung für den Ursprung des Universums. In der empirischen Wissenschaft kann jedoch keine Theorie für immer Bestand haben.
Das wissenschaftliche Modell des Universums ändert sich ständig, da Fortschritte in Bereichen wie der Quantenmechanik und der Schwerkraft darum kämpfen, Theorien über die Grundgesetze des Universums zu vereinheitlichen. Obwohl das Urknallmodell derzeit nicht vollständig bewiesen ist, ist es das Bestemögliche Erklärung mit alle verfügbaren wissenschaftlichen Beweise .