Kosmische Evolution, ist unser Universum optimal?

hallo,

ich weiß das wir hier schon ein paar universums-threads haben.. die unterscheiden sich aber schon von einander..

ich bin mal vor langer zeit auf etwas gestoßen, da wurde erzählt was wäre wenn die grundkräfte nicht so wären wie sie sind.. wie wirkt sich die veränderung der vier fundamentalen kräfte auf die lebenszeit unseres universums aus?

ließe sich die lebenserwartung steigern oder ist die lebenserwartung unseres universums.. optimiert?

wenn ja.. was bedeutet das für unser universum?.. wäre es möglich das sich universen weiterentwickeln? sich mit jedem neuen universum die grundkräfte vererben?.. oder werden diese nur willkürlich mutiert beim urknall eines jeden universums 'festgelegt' und je nach stärke der grundkräfte vernichten sich die universen nach unterschielich langer/kurzer zeit wieder?

gravitation

"Quantenfluktuationen des Vakuums erzeugen ständig für Zeiträume von 10^-43 s in kleinen Gebieten der Ausdehnung einer Plancklänge virtuelle Energiekonzentrationen, die den Charakter von Schwarzen Löchern haben und durch den Prozeß der Inflation zu statistisch schwankender Größe aufgeblasen werden. Durch Dauer und Geschwindigkeit der Inflation werden die Stärken der Urkräfte festgelegt. Ist die Stärke der Gravitation zu groß, so kollabiert das Schwarze Loch sehr schnell und verschwindet wieder. Liegt die Stärke der Gravitation unter einem kritischen Wert, so entsteht ein expandierendes Universum, in dem sich die Materiewolken nicht zu Sternen zusammenballen können und das schnell unendlich groß wird und mit unendlich dünner Materie besetzt ist, in dem nichts passiert und das somit wieder in Vakuum übergeht. Liegt die Stärke der Gravitation genügend dicht am kritischen Wert, so entsteht ein Universum, das dem unserigen ähnlich ist und das um so länger existiert, je dichter die Gravitation am kritischen Wert liegt. In einem solchen Universum setzt die Bildung und Entwicklung von Sternen, Planetensystemen, Galaxien und Galaxienhaufen ein."

starke kernkraft

"Die Entwicklung der Sterne wird im wesentlichen durch die Stärke der Kernkraft und den davon abhängigen Prozessen zur Bildung schwerer Elemente beeinflußt. Liegt die starke Kernkraft in einem günstigen Bereich, so entwickeln sich die Sterne so ähnlich wie in unserem Universum. Ist die Kernkraft zu schwach, so werden durch die überwiegende Gravitation auch kleinere Sterne sich sehr schnell entwickeln und erlöschen oder in Schwarze Löcher übergehen. Das Universum altert schneller und alle Sterne erlöschen und stellen ihre Aktivitäten ein, bevor der heutige Zustand erreicht wird und Leben entstehen konnte. Ist die Kernkraft zu stark, so werden auch massereichere Sterne nicht in die Phase des Heliumbrennens kommen und erlöschen. Die Anzahl der Supernova - Explosionen wird stark herabgesetzt und es entstehen nur wenig Schwarze Löcher."

elektromagnetismus

"Die Stärke der elektromagnetischen Kraft beeinflußt die Bildung der schwereren Kerne in den Sternen und die Bildung der Moleküle in den interstellaren Gaswolken der Spiralgalaxien. Eine wesentlich stärkere elektromagnetische Kraft verhindert die Bildung von Heliumkernen und hat den gleichen Effekt wie eine zu schwache Kernkraft. Die Energiequelle der Sterne fehlt, sie verlöschen schnell und massereiche Sterne kollabieren zu Neutronensternen und Schwarzen Löchern, bevor Kernprozesse einsetzen. Die Lebensdauer des Universum wird herabgesetzt. Eine wesentlich schwächere elektromagnetische Kraft verhindert die Bildung von Molekülen in den instellaren Gaswolken der Spiralgalaxien und verhindert damit die Abstrahlung der durch Kondensation freiwerdenden Gravitationsenergie. Die Wolken heizen sich auf und werden durch die Strahlungsenergie auseinandergetrieben. Dadurch vermindert sich die Bildung großer, kurzlebiger Sterne in den Spiralarmen und die Anzahl der Supernova - Explosionen und die Bildungsrate Schwarzer Löcher wird herabgesetzt. Möglicherweise kollabiert das gesamte Universum wieder zu einem Schwarzen Loch, bevor die gesamte interstellare Materie verbraucht ist."

schwache kernkraft

"Die schwache Kernkraft wirkt in der vorhandenen Stärke in maximaler Weise bei der Energieübertragung der bei der Explosion einer Supernova entstehenden Neutrinos auf die Stoßwelle in den äußeren Schichten und trägt damit maximal zu Erneuerung der interstellaren Materie und zur Ausbildung der Stoßwellen in den Spiralarmen bei, wodurch die Anzahl der Supernova - Explosionen maximiert wird."

"[...]Bisher nachgewiesen ist, dass bei einer Variation von 8 verschiedenen Parametern unseres Universums (von über 20 möglichen) die Bildungsrate von schwarzen Löchern eindeutig abnimmt, während der Einfluss einiger weiterer Parameter nicht eindeutig bestimmt werden konnte, ein Fall für die Zunahme aber bisher nicht gefunden wurde. Dies deutet darauf hin, dass unser Universum sich durch kosmische Evolution so entwickelt hat, dass es ausreichend langlebig und für die Entstehung biologischen Lebens bestens geeignet ist."

was haltet ihr davon? :)

sry.. aber ich hab die quelle nicht mehr, hab das mal vor jahren im netz gefunden und mir nur in einer text-datei weggespeichert

also es hat jedenfalls den anschein das unser universum optimal ist.. schon ein wenig überraschend.. oder etwa doch nich?.. o.O

nein, das ist nicht überraschend.
willkommen im Physikunterricht

@geistwerk

geistwerk schrieb:nein, das ist nicht überraschend.
willkommen im Physikunterricht

kannst du mal nen bissel ausholen?

@RaccoOn_
Universum: chaotisches System der superlative!

@RaccoOn_

Für mich ist das nichts neues. Wären die Konstanten etwas änders, wäre das Universum komplett anders und Leben, so wie wir es kennen wäre nicht möglich.
Gläubige hohlen das gerne als "Beweis" für einen planenden Gott aus dem Mottensack.
Darauf gibt es ne ganze Reihe von Antworten.
zB dass es unendlich viele mögliche Universen gibt und wir uns logischerweise in dem vielleicht einzigen befinden, in dem Leben möglich ist.
ist jedenfalls keineswegs "überraschend", weil es wirklich ein alter Hut ist

@geistwerk

hmm.. naja was heißt es würde komplett anders aussehen.. im grudne ging es ja um die lebenserwartung des universums.. und das die konstanten nun auch noch so fallen das bei den - wie oben beschrieben - rechnungen bzw. simulationen bewiesen wurde das bei veränderung der stärken die lebenserwartung des universums sinkt..

es ist ja nich so das ich mich wunder das wir da sind ^^

ich bin auch kein gläubiger ;)

es ging mir nur darum das die verschiedenen universen durchaus bestand haben.. das sich halt nur die lebenserwartung verändert.. es scheint nur überraschend, das sich die lebenserwartung durch manipulation der kräfte kaum bis gar nich erhöhen lässt :)

dman könnte jetz noch die frage stellen was das für ein universum bedeutet, bzw. habe ich die frage oben gestellt.. und vor allem was es für die entwicklung von leben in igm bedeutet..

denn auch wenn es den anschein erweckt das unser universum 'bestens' für die entwicklung von leben geeignet ist, muss es ja nich gleich in anderen nicht funktionieren, was mich halt wieder - es dreht sich im kreis ^^ - zu der frage nach dem optimum bringt :)

wenn man zB die Anziehungskraft um 30% erhöhen würde gäbe es keine Erde und keine Menschen. 10 % würden auch schon schicken.

@RaccoOn_

Soweit ich weiß wäre Leben bei minmaler Abweichung gar nicht möglich.

Aber vielleicht ist es ja auch eher andersherum anzugehen.
Dass sich Leben so entwickelt hat, dass es zum Universum in dem es sich befindet optimal passt.
Anders ausgedrückt, alles im Universum wird von diesen Kräften geformt.

Wären diese Kräfte anders, dann hätte sich das Leben, so wie wir es kennen, nicht entwickelt. Aber vielleicht hätte sich was anderes ergeben, wo man dann auch wieder sagen würde "is ja'n Ding, das Universum ist dafür ja echt optimal"

die 4 fundamentale Kräfte des Universum haben eine Toleranz von 10 hoch -120 laut seriöse Astrophysiker.

Geheimnisse des Universums 1/5 Gibt es uns wirklich?

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sehr interessant ;)

geistwerk schrieb:Wären diese Kräfte anders, dann hätte sich das Leben, so wie wir es kennen, nicht entwickelt. Aber vielleicht hätte sich was anderes ergeben, wo man dann auch wieder sagen würde "is ja'n Ding, das Universum ist dafür ja echt optimal"

nee das denkich eher weniger ^^

das universum wird ja durch die manipulation nich plötzlich lila oder 6 dimensional.. es wäre nach wie vor so das sich galaxien bilden - davon kann man schon ausgehen, dasselbe für sterne und deren planeten

und.. es wäre denkich anders skaliert.. wären sicher sterne kleiner oder größer.. dasselbe würde für galaxien gelten.. die dann vllcht noch um ein vielfaches schneller oder langsamer rotieren etc.

mich hätte es nicht überrascht wenn man zu der erkenntnis gekommen wäre.. die lebenserwartung ließe sich deutlich steigern wenn die und die konstante oder kraft etwas stärker wäre oder sowas :)

so denke ich :)

@Jupiterhead

in welcher beziehung? ^^

@RaccoOn_
in diese Doku wird es sehr deutlich die zusammenhänge der 4 Kräfte in universum dargestellt.

@Jupiterhead

okay.. ich guck mir die nachher mal an.. geht sicher ne stunde oder länger bei 5 teile :)

@RaccoOn_

ähm, nein, da hast du Unrecht

http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/odenwalds_universum/frage-von-dennis-stueken-wer-legte-die-naturkonstanten-fest_aid_324918.html

"Wären die Konstanten nur geringfügig anders beschaffen, würde es Lebewesen, die Planeten, auf denen sie existieren und die Sonnen, um die diese Trabanten kreisen, nicht darin geben.

Ein Beispiel liefert die „starke Kraft“. Sie hält die Atomkerne zusammen. Wäre sie nur um wenige Prozent stärker, gäbe es keinen Wasserstoff im All: Alle Protonen, die aus dem Urknall hervorgingen, wären nach kurzer Zeit zu Doppelprotonen verschmolzen. Kommen dann noch jeweils zwei Neutronen hinzu, wird daraus das Edelgas Helium. Wasser, eine der Voraussetzungen zur Lebensentstehung, hätte es nie gegeben. Bei einem geringeren Wert der starken Kraft hätten sich hingegen nie Atome bilden können. Auch Sterne würde es nicht geben, und damit keine schwereren Elemente wie den Lebensgrundbaustein Kohlenstoff. Denn massereiche Atome werden in den Sternen aus leichteren Elementen erzeugt.

Ebenso gäbe es ohne eine präzise eingestellte elektromagnetische Kraft – sie lässt unter anderem den elektrischen Strom fließen – weder stabile Atome noch chemische Reaktionen und folglich auch kein Leben. Oder die Gravitation: Würde sie stärker wirken, wäre das Universum nach dem Urknall rasch wieder kollabiert; wäre sie schwächer, hätte sich die Materie darin zu einem dünnen Gasnebel verflüchtigt, aus dem nie Galaxien, Sterne oder Planeten hervorgehen könnten."

also ist unser Universum nicht einfach nur optimal für Leben, sondern existiert auf die einzig mögliche Weise, die Leben, wie wir es kennen, überhaupt zu stande bringen kann.

@geistwerk

achsoo

danke sehr.. das ging nämlich aus den texten die ich oben zitierte bzw. die ich damals gelesen hatte nicht hervor.. bzw. nicht so klar :)

Lorenz würd sich über so ne Diskussion freuen.
Chaotische Systeme meine Damen und Herren ist die Antwort auf die Vermutungen

Die schwache Kernkraft kann man ganz weglassen und es könnte möglicherweise noch Leben entstehen, die meisten astronomischen Prozesse scheint das nicht zu jucken.
Wen's interessiert, da:
http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRVDAQ000074000003035006000001&idtype=cvips&gifs=yes
gibts n abstract und da:
http://arxiv.org/PS_cache/hep-ph/pdf/0604/0604027v1.pdf
ist der vollständige Artikel dazu.

@Zotteltier
Die schwache kraft sorgt für den Zefall und ohne sie würde neutronen nicht zu protonen zerfallen und die Kernfusion würde schwieriger werden.^^

Mfg Matti15

Also für mich persönlich sind unsere wissenschaftlichen Erkenntnisse
über das Universum noch ziemlich vom Geruch nach Kutte und Kerzenruß behaftet.

Nicht etwa weil ich die Bemühungen und logischen Schlussfolgerungen
genialer Denker und Mathematiker nicht zu würdigen wüsste.

Aber es gab mal eine Zeit, da dachte man, dass der Himmel ein Gewölbe
und die Erde eine Scheibe ist. Und jetzt denkt man noch immer dass alles einen Anfang und ein Ende haben muss...sehr viel weiter scheint man noch nicht gekommen zu sein :D

@matti15
Hab den Artikel erstmal auch nur überflogen, aber was Du ansprichst wird da auch behandelt. Das führt dann wohl dazu, dass es einen wesentlich höheren Anteil an Deuterium gibt. (Abschnitt 5/6)
Das führt dann dazu, dass sich die stellaren Fusionsprozesse ändern, aber es funktioniert wohl trotzdem noch (Abschnitt 12)