Opa Klaus hat geschrieben:Witziger Weise ergibt sich erneut die Frage:" War zuerst das Huhn oder das Ei da" == "War zuerst die Energie oder die Masse da". Und: "Wer bringt / wie kommt das ganze ans Laufen".
Nun, Energie kommt immer in Energieformen vor, seien es elektromagnetische Wellen, also Licht, sei es kinetische Energie oder eben Materie. Ja, auch Materie ist eine Erscheinungsform von Energie. Die Atome bestehenden aus massebehafteten und elektrisch geladenen Teilchen.
Schauen wir uns die Annihilation von zwei geladenen Leptonen (Elektron
e- und Positron
e+ im Feynman-Diegramm an. Da Teilchen und Antiteilchen entgegengesetzt sind, beträgt die Leptonenzahl des hier betrachteten physikalischen Systems null.
Diagramm-Quelle
Die massebeahafteten und elektrisch geladenen Leptonen zerstrahlen zu masselosen und ungeladenen γ-Quanten (extrem energiereiche Photonen der hochfrequenten Gammastrahlung). Die Energie bleibt erhalten, doch die Energieform wurde umgewandelt.
Bei der Annihilation von Materie und Antimaterie wird die Masse vollständig in Gammastrahlung (Licht) zerstrahlt.
Am Anfang gab es vielleicht eine Lichtlavine ("Es werde Licht!"), aus der durch Wechselwirkungen massebehaftete Teilchen und Antiteilchen entstanden, die sich gegenseitig vernichteten und abermals in Gammstrahlung verwandelten, aus denen widerum Leptonen entstanden - am Anfang brannte ein Annihilations-Feuer.
Für den winzigen Zeitraum vom Zeitpunkt Null bis zur 10^-43* Sekunde kennen wir die Physik nicht. ... Das Universum war sehr heiß, und nach einem Phasenübergang konnte aus der heißen Gammastrahlung Materie und Antimaterie entstehen. Materieteilchen konnten sich in Antimaterieteilchen, und Antimaterieteilchen konnten sich in Materieteilchen umwandeln. Zunächst gab es gleichviele Materie- und Antimaterieteilchen. Durch die Abkühlung ging die Umwandlung in eine Richtung langsamer als in die andere Richtung. Nach der ersten Millionstel Sekunde konnten die Antimaterie und die Materie einen günstigeren Energiezustand einnehmen und verstrahlten zur Kosmischen Hintergrundstrahlung. Weil es zu dieser Zeit ein Milliardstel mehr Materie als Antimaterie gab, blieb ein Milliardstel der Materie übrig. Aus diesem winzigen Materierest ist das heutige Universum entstanden. Weil bei der Verstrahlung keine Antimaterie übrig blieb, gibt es heute keine Sterne aus Antimaterie.
Wenn Du bis zu dieser
Grafik in diesem
LINK srcollest, kannst Du den Absatz finden, aus dem ich das Zitat ausgewählt habe.
Das Universum wird, soweit bekannt, von vier Grundkräften beherrscht:
1. Starke Kernkraft
2. Schwache Kernkraft
3. Elektronmagnetische Wechselwirkung
4. Gravitation
(Möglicherweise handelt es sich bei der Dunklen Energie um eine 5. Grundkraft.)
Bezüglich des sehr frühen Universums spricht man von der Entkopplung der Grundkäfte. Vielleicht gab es n der ersten *Planckzeit eine "Urkraft", in der alle Kräfte vereint waren. Vermutlich entkoppelte die Gravitation als erste Grundkraft (10^
-43), danach entkoppelte die starke Kernkraft und dann entkoppelt die elektromagentische Wechselwirkung von der Elektroschwachen Wechselwirkung, mehr zur Entkopplung s. Grafik
(ebenfalls aus obigen Link):
Die Entkopplung der fundamentalen Wechselwirkungen ist von der Dichte und der Temperatur abhängig.
Masse kann als Eigenschaft von Teilchen betrachtet werden, ähnlich wie elektrische Ladung eine Eigenschaft ist. Der Begriff Energie ist wie gesagt ein Oberbegriff, der alle Energieformen zusammenfasst, die in verschiedenen Energiefomen in Erscheinung tritt.
Teilchen werden gem. der Quantenfeldtheorie als Erscheinungsformen immaterieller Felder interpretiert, als lokale Anregungen von Quantenfeldern (Photonen sind bspw. Anregungen des EM-Feldes).
Die
Masse wird Teilchen nach heute gängiger Theorie vom Higgs-Feld (benannt nach Peter Higgs) verliehen. Photonen sind höchstwahrscheinlich masselos, was bedeutet, dass sie nicht mit dem Higgsfeld wechselwirken, im Gegensatz zu massebehafteten Teilchen, wie Elektronen und Quarks.
