Die Vereinigung von Relativitätstheorie und Quantentheorie

Lupo54 schrieb:dass wir noch heute ziemlich orientierungslos herumtappen und uns fragen was da passiert ist.

Ach komm schon, ... so komplett blind wie allgemein angenommen sind wir nun auch wieder nicht. :D

Ich verfolge ja nun schon seit geraumer Zeit, was sich bei unseren großen Theos so alles tut, zugegeben, viel ist es nicht, aber umso dankbarer registriere ich selbst kleine Veränderungen, so wie z.B. erst gestern Abend, als ich Folgendes las:

Bisherige Theorien des Urknalls extrapolieren von t = 10^-4 s weiter zurück bis etwa eine Planck-Zeit ( t ≈ 10^-43 s). Auch sie beschreiben also nicht den allerersten Anfang des Universums selbst, sondern das sehr frühe Universum in seiner zeitlichen Entwicklung.

Wikipedia: Urknall#Planck-Ära

Ich deute das so, dass man nun die erste Zehntausendstel Sekunde aus der U-Theo rausgeworfen hat. Aber nicht nur das, auch die lange Phase nach der "Rekombination", die im Grunde gar keine war, ist nicht mehr Teil des Urknalls. Bisher ging ich davon aus, dass der Urknall immer noch andauert ... aber so ist das eben, wenn man älter wird, selbst fundamentale Theorien entwickeln sich immer noch weiter...

Ich persönlich begrüße das, nun hat der Urknall endlich mal klar definierte Grenzen, auch wenn das nur vorläufig so bleiben wird. Innerhalb dieser Grenzen können wir das Universum mit unseren bekannten Theos (Allgemeine Relativitätstheorie und Quantenfeldtheorie) sehr gut beschreiben, da uns solche Zustände experimentell zugänglich sind.

Was die allerletzte Grenze angeht, also den formalen Punkt bei t=0 und r=0, die wird wohl für immer verborgen bleiben. Bleibt also "nur" noch die allererste Zehntausendstel Sekunde, und da besteht zumindest noch Hoffnung, insofern uns eine Vereinigung der beiden im Threadtitel genannten Theorien gelingen sollte.

Ich werde das gewiss nicht mehr erleben, aber den Weg dahin mitverfolgen zu dürfen, und dabei innerhalb einer Lebensspanne auch noch Fortschritte erkennen zu können, ist schon mehr als nur .. faszinierend. :)

Prof. Harald Lesch prägte einmal den Satz: "Wir irren uns empor.". Ich denke das beschreibt recht gut was wir in den Naturwissenschaften tagtäglich so treiben. Mit jedem neuen Experiment, mit jeder neuen Beobachtung, "knabbern" wir ein wenig von dieser allerletzten Zehntausendstel Sekunde ab, und gewinnen dabei Erkenntnisse die unser bisheriges Bild vom Universum nicht nur untermauern, sondern auch Tag für Tag erweitern, und dafür bin ich "fast unendlich" dankbar. :)

Peter0167 schrieb:so komplett blind wie allgemein angenommen sind wir nun auch wieder nich

Ich bin da etwas skeptischer. Wir versuchen einen Zustand zu beschreiben der nicht mehr existiert und den wir in absehbarer Zeit auch nicht experimentell herstellen können. Und wir müssen damit rechnen dass dieser Zustand völlig außerhalb der erforschten und bekannten Naturgesetzte steht.
Das wird nicht einfach.
Deine Idee, dass einige seltsame Phänomene die nicht recht in unser Weltbild passen wie Dunkle Materie und Dunkle Energie evtl. eine Art "Nachhall" der damaligen Vorgänge sind ist es wert dass man darüber mal intensiv nachdenkt.
Um die Idee mal weiterzuführen frage ich mich ob es wirklich ein "Nachhall" ist oder ob es eine Naturkraft gibt (oder gab?) die gewissermaßen die Mutter von allen ist. Zeit, Raum, Materie und aller bekannten Naturkräfte. Ich nenne Sie mal die Dunkle Urkraft. Ist schon mal jemand auf diese Idee gekommen?

Lupo54 schrieb:Ich nenne Sie mal die Dunkle Urkraft. Ist schon mal jemand auf diese Idee gekommen?

Ich denke schon. Das Konzept dieser Urkraft, bzw. Mutter aller Kräfte, beschreibt ja m.M.n. den Zustand, als noch alle Grundkräfte in einer vereinigten Kraft verbunden waren. Und genau darum geht es ja auch in diesem Thread, genauer gesagt um den Zeitraum während der Plank-Ära, als die GUT-Kraft noch mit der Gravitation vereinigt war (vermutlich!).

Diese Ära ist uns nach heutigen Erkenntnissen komplett unzugänglich, da wir noch über keinerlei Grundlagen verfügen, um physikalisch sinnvolle Aussagen darüber treffen zu können.

In der darauf folgenden Ära, der GUT-Ära, wird das Bild dank zahlreicher Experimente in unseren Hochenergie-Teilchenbeschleunigern schon etwas deutlicher. Man glaubt herausgefunden zu haben, dass bei extrem hohen Energien (über 10¹⁶ GeV) drei der vier Grundkräfte nicht mehr unterscheidbar sind.

Demzufolge hat sich in dieser Ära die Gravitation von der Urkraft abgespalten. Leider gibt es darüber noch keine gesicherten Erkenntnisse, da wir energetisch betrachtet erst in der Lage sind die Schwache Kernkraft mit der Elektromagnetischen Wechselwirkung zu vereinigen. Aber immerhin, mit dem Nachweis über die elektroschwache Wechselwirkung ist uns schon mal ein sehr großer Schritt auf dem Weg hin zur fundamentalen Urkraft gelungen. :)

Lupo54 schrieb:Deine Idee, dass einige seltsame Phänomene die nicht recht in unser Weltbild passen wie Dunkle Materie und Dunkle Energie

Ich denke, es sind gerade diese Phänomene, mit denen wir unser Weltbild überhaupt aufrecht erhalten können. Es sind quasi "Platzhalter", die es noch zu erforschen gilt, und ohne die wir noch größere Probleme hätten, als mit ihnen. Es liegt in der Natur des Menschen Lücken schließen zu wollen, wir füllen daher diese Lücken mit irgend etwas, woran wir unsere Hypothesen kaputt testen können.

Ohne Konzepte wie DE oder DM hätten wir doch überhaupt keine Ansatzpunkte. Als damals Wolfgang Pauli z.B. den Beta-Minus-Zerfall untersuchte, ergab sich ebenfalls eine "Lücke" bei der Energie. Und was tat er? Er postulierte ein bis dahin unbekanntes Teilchen, welches die Energielücke irgendwie erklären würde. Nachgewiesen wurde das Neutrino erst Jahrzehnte später.

Was ich damit sagen will ist, dass es durchaus legitim ist, eine Lücke bzw. etwas Unbekanntes zunächst mit etwas zu "füllen", von dem man noch keine genaue Vorstellung hat um was es sich handelt, was jedoch existieren muss, da ansonsten die experimentell gewonnenen Daten nicht anders interpretiert werden können.

Und so hat man es auch bei der bisher experimentell nicht zugänglichen GUT-Ära gemacht. Noch steht der Nachweis der hypothetischen GUT-Kraft aus, aber vieles deutet darauf hin, dass es sie unter bestimmten Bedingungen, die wir bisher nicht reproduzieren konnten, geben muss.

Was die Vereinigung der GUT-Kraft mit der Gravitation angeht, da sieht es hingegen düster aus. Heute scheint es unvorstellbar, in diese Bereiche vorzudringen, und dennoch macht man sich seine Gedanken darüber, und postuliert einfach eine fundamentale Urkraft als Platzhalter, um das Bild abzurunden, nicht mehr und nicht weniger.

Was natürlich richtig ist, solche Konzepte sollten nicht Teil einer ansonsten so gut belegten Theorie wie der Urknalltheorie sein, daher hat man nun auch diesen Teil explizit ausgeklammert. Die Urknalltheorie beginnt aktuell bei 10^-4s nach dem eigentlichen Urknall, und endet ca. 380.000 Jahre danach.