seeadler hat geschrieben:man kann auch den Urknall als Ausdruck eines Zornes verstehen... wohin gegen die Liebe einen Urknall zur Erschaffung der Welt nicht benötigt. Der Wissenschaftler, der keinen Gott braucht, erschafft das Leben aus dem Chaos, aus irgendwelchen Katastrophen. Bei ihm werden Sterne und Planeten durch den Tod und der Explosion eines anderen Sternes erschaffen, so wie auch der Urknall in diesem Sinne notwendig ist, um ein leben ohne Gott zu erschaffen...
Für die astrophysikalische Theorie der Sternenentwicklung gibt es m. W. gute astronomische Beobachtungsbelege (z.B. Protosterne in planetaren Nebeln, Staubscheiben um Sterne). Die Theorie zur Entwicklung des Sonnensystems erscheint mir jedenfalls in sich logisch konsistent und kohärent.
Früher dachte man, dass wir in einem Durchschnitts-Sonnensystem leben würden. Die Beobachtungsdaten von Exoplaneten zeigen aber, dass unser Sonnensystem, mit den annähernd kreisförmigen Umlaufbahnen, eine Besonderheit darstellt. Tatsächlich halte ich die Bebachtung mit dem Glauben an einen
Intelligent Designer für vereinbar.
Bezüglich der Urknalltheorie mag es Dich überraschen, dass es der belgische Astrophysiker und
Theologe Abbé Georges E. Lemaître war, welcher die Arbeit des Physikers und Mathematikers Alexander A. Friedmann aufgriff und die Theorie der
allgemeinen kosmologischen Anfangssingularität entwickelte.
Sir Fred Hoyle war zeitlebens ein Kritiker dieser Theorie, daher nannte er sich verächtlich
Big Bang (Urknall) und wurde so kurioserweise zum Namensgeber dieser Theorie.
Anfangs stand dieses Modell, welches einen
Anfang des Universums beschrieb, sogar in Verdacht, zu "theologisch" zu sein und wurde erst durch die Beobachtung der Rotverschiebung ferner Galaxien durch Edwin P. Hubble anerkannt.
Beim
Urknall hat nichts im klassischen Sinne
geknallt. Ein
Knall wäre es ja, wenn innerhalb des Raumes eine Explosion erfolgt und dann die Materie in den Raum hinein expandiert. Der Name
Urknall verleitet geradezu zu dieser Vorstellung. Es handelte sich aber nicht um eine klassische Explosion. Zutreffender ist der Begriff
Allgemeine Kosmologische Anfangssingularität. Diese bestand der Theorie zufolge eine
unendlich kurze Zeit (ohne räumliche Umgebung). Der Raum expandierte und damit wurde die Dichte endlich - somit lag keine Singularität mehr vor. Die Expansion des Raumes wird durch eine Zunahme des
Skalenfaktors beschrieben. Am Anfang lag der Skalenfaktor bei 0. Die Expansion des Universums ist ein fortdauernder Prozess und wird aller Voraussicht nach weiterhin andauern.
Die Wikipedia-Grafik stellt beispielhaft vier
Hyperflächen der Raumzeit dar. Die Zunahme des Skalenfaktors wird durch die Zunahme der Abstände erkennbar.
![Bild](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8c/Universe_expansion-de.png)
Bildquelle:
http://de.wikipedia.org/wiki/Urknall
Vielleicht ist es hilfreich, wenn Du dir ein kartesisches Koordinatenkreuz mit drei Achsen (x, y, z) vorstellt, das es erlaubt, alle Punkte im dreidimensionalen Raum als Koordinaten zu bestimmen. Nun könnte man ja eine beliebige Einheit für die Achsen des Koordinatenkreuzes bestimmen, sagen wir Millimeter.
Eine Explosion würde in diesem Koordinatenkreuz so ausschauen, dass die Partikel auf ihren Flugbahnen ständig ihre Positionen verändern und Sekunde um Sekunde neue Koordinaten einnehmen.
Doch beim Urknall verhält es sich, wie gesagt, ganz anders. Hier ist es der
Raum selbst, der expandiert. Die Zunahme des Skalenfaktors könnte man damit veranschaulichen, dass die Einheiten des Koordinatenkreuzes sich von Millimeter zu Zentimeter, dann zu Dezimeter, Meter und schließlich Kilometer ändern. Nun ist der Skalenfaktor eine Million mal größer und die Abstände zwischen den Koordinaten haben sich um den Faktor eine Million geändert und dies ganz ohne irgendeine Bewegung von Partikeln innerhalb des Raumes. Die
räumlichen Abstände selbst wuchsen an.
Soweit die Veranschaulichung.
Die
Anfangssingularität selbst hat keine Ursache, sondern wird einfach postuliert. Sie hat eine unendliche Dichte, besteht eine unendlich kurze Zeit und ihr Skalenfaktor liegt bei null.
Nun postuliert man die Expansion und der Skalenfaktor nimmt zu. Der Raum expandiert und die Zeit beginnt. Es gibt kein
"Davor" und kein
"Außerhalb". Raumzeitliche Koordinaten (also wo und wann etwas ist) sind nur innerhalb der Raumzeit definiert und der Urknall markiert sozusagen den
"Rand" der Raumzeit. Sie repräsentiert die ganze Geschichte der Expansion des Raumes und somit des Universums, beginnend mit der Anfangssingularität.
Da der Skalenfaktor zunimmt, nimmt die Dichte und somit die Temperatur ab und zwar bis auf den heutigen Tag, denn die Abstände zwischen den Galaxienhaufen nehmen Tag für Tag zu - der Raum expandiert immer weiter.
Als Analogie kannst Du dir einen Luftballon vorstellen, auf dem man Münzen klebt. Bläst man ihn auf, nehmen die Abstände zwischen den Münzen (die hier Galaxien
haufen veranschaulichen sollen) zu. Aber die Haufen und alle kleineren astronomischen Strukturen, wie Galaxien und Planetensysteme, expandieren ebenso wenig wie die Münzen auf dem Luftballon. Dies liegt daran, dass der gravitative Zusammenhalt bei Strukturen bis zur Größe von Galaxienhaufen überwiegt. Erst bei größeren Strukturen überwiegt gem. dem ΛCDM-Modell der Einfluss der sog.
Dunklen Energie, welche demzufolge die Expansion des Raumes beschleunigt.
Gemäß dem allgemein anerkannten Standartmodell der Kosmologie nahmen Raum und Zeit im Urknall ihren Anfang. Freilich gestehe ich der Urknalltheorie zu, eine solide Grundlage zu legen, doch ist sie m. E. weit davon entfernt, eine gesicherte Erkenntnis darzustellen. Dazu wirft sie zu viele Fragen auf. Zwar bewies sie eine bemerkenswerte Vorhersagefähigkeit bezüglich der kosmischen Hintergrundstrahlung, welche 1964 zufällig von Penzias und Wilson entdeckt wurde, als sie ihre Satellitenantenne testeten, aber die Prämisse einer
allgemeinen, kosmologischen Anfangssingularität erscheint unelegant und wirft folgende Fragen auf:
• Warum existierte die Anfangssingularität? (Die Anfangsbedingung muss ursachenlos postuliert werden)
• Wodurch kam es zur Expansion?
• Wie kam es zur extremen Feinabstimmung der Naturkonstanten?
Doch welchen „Auslöser“ hatte der Urknall. Singularitäten haben gem. der ART nämlich kein Bestreben zu expandieren, weil die raumzeitliche Krümmung (Gravitation) unendlich ist. Die Expansion muss schlicht und ergreifend, wie die Singularität selbst, als Anfangsbedingung postuliert werden, was unelegant erscheint.
Allerdings macht die Frage nach dem
"Davor" nur Sinn, wenn ein "Davor" definiert ist. Dieses "Davor" ließe sich als Ereignis mit einer Zeitkoordinate definieren.
Die Anfangssingularität (Urknall) lässt sich als
Hyperfläche beschreiben, dessen räumliche Ausdehnung null beträgt und dessen Dauer unendlich kurz ist. Aus dieser Singularität kamen gemäß dem Big Bang alle
Weltlinien des Universums hervor. Mit Voranschreiten der Zeit expandiert der Raum, wie in der Grafik veranschaulich.
![Bild](http://www.ipmu.jp/pdf/anrp2010/AnnualRepo2010_img_28.jpg)
Die Kleine Grafik veranschaulicht die gesamte Geschichte des Universums bis zur Gegenwart. Jeder Querschnitt würde einem Schnitt durch die Raumzeit (Hyperfläche) entsprechen. Der türkisfarbene Schnitt repräsentiert z.B. die Zeit (ca. 380.000 Jahre nach dem Big Bang), als das Universum transparent wurde. Aus dieser Zeit stammt die kosmische Hintergrundstrahlung.
Die gesamte Grafik umfasst alle raumzeitlichen Koordinaten (
Ereignisse). Koordinaten außerhalb der Raumzeit sind nicht definiert. Wie aus der Grafik ersichtlich, gibt es kein "Davor"; der Big Bang
berandet die Raumzeit, da räumliche und zeitliche Koordinaten nur innerhalb der Raumzeit vorliegen. Daher spricht man davon, dass Raum und Zeit erst mit dem Urknall begannen.
Die Raumzeit lässt sich vielleicht am Besten als etwas
„Seiendes“ Begreifen, welches alle Ereignisse des Universums der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft umfasst. Koordinaten können nur innerhalb der Raumzeit bestimmt werden, woraus resultiert, dass es keine Zeitkoordinaten gibt, die vor dem Urknall liegen.