THEMA:

Hallo Herr Dr. Gassner,

Warum gibt es im Universum überhaupt Materie?
Die Gleichungen behandeln Materie und Antimaterie als etwas Gleichgestelltes.
Sie vernichten sich gegenseitig, wenn sie aufeinandertreffen, und dann verschwinden beide. Wenn sich das Universum abgekühlt hat, sollten weder Materie noch Antimaterie übrigbleiben. Wie und wann ist diese Materie- Antimaterie- Asymmetrie entstanden?

Viele Grüsse

Grüße dich.
Materie und Antimaterie ist auch dasselbe nur ´mit andere Ladung.
Vergleichbar einem Dauermagneten, egal ob man Nordpol oder Südpol von diesem betrachtet ist es immer noch ein Magnetfeld nur anders ausgerichtet.
Und wenn Materie auf Antimaterie treffe verschwinden diese nicht einfach sondern, geben sehr viel Energie ab. Und das alles Spielte sich wohl zwischen der kosmischen Inflation und der Primordialen Nukleosynthese ab, also noch lange bevor es etwas gab,... wie das zu Stande gekommen ist, das kann man nur vermuten, also ich gehe da von reine Logik aus und behaupte, es war ein Glückspiel für das Negative Elektron das dieser scheinbar weit entfernt gewesen ist zur seinem Antimaterie Partner und dieser sich nicht getroffen haben, und dieser Antimaterie zerstrahlte anderwärtig, so wie heute auch bestimmte Teilchen eine Lebensdauer haben.

Chris schrieb:

Und wenn Materie auf Antimaterie treffe verschwinden diese nicht einfach sondern, geben sehr viel Energie ab. Und das alles Spielte sich wohl zwischen der kosmischen Inflation und der Primordialen Nukleosynthese ab, also noch lange bevor es etwas gab,... wie das zu Stande gekommen ist, das kann man nur vermuten, also ich gehe da von reine Logik aus und behaupte, es war ein Glückspiel für das Negative Elektron das dieser scheinbar weit entfernt gewesen ist zur seinem Antimaterie Partner und dieser sich nicht getroffen haben, und dieser Antimaterie zerstrahlte anderwärtig, so wie heute auch bestimmte Teilchen eine Lebensdauer haben.

Positronen sind die Antiteilchen von Elektronen und genau so stabil wie die. Die zufällige Lage kann es nicht gewesen sein, denn dann müssten woanders Positronen übrig geblieben sein. Aus irgend einem Grund müssen anfangs auf 1.000.000.000 Positronen 1.000.000.001 Elektronen entstanden sein. Die Ursache kennt noch niemand.

Die einzige Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie, die meines Wissens bislang gefunden wirde, ist die CP-Verletzung (de.wikipedia.org/wiki/CP-Verletzung). Ob dies ursächlich für die beobachtete M-AM-Asymmetrie ist, ist so unklar wie der tatsächliche Mechanismus. Ein paar Idden werden hier beschrieben: de.wikipedia.org/wiki/Baryogenese .

Hallo ClausS, ja auch da ist was dran, in der tat ist da sehr viel dran an dieser Dreh Richtung, welche nun auch in dem Ptolemy Experiment zu buhe kommen wird, und in der CP-Verletzung sich vorfindet, scheint wohl nicht lange zu dauern bis wir da genaueres finden werden. Vorab kann man also Ungleichgewicht und Ausgleichbestreben als eine erhaltungsgrüße ansehen.

Hm, die fehlende Antimateie in unserem Universum.
Erst mal, wäre sie da gewesen würde es nix geben, doch das diesr prozes stat gefunden hat wssen wir nur weil anti teilchen fehlen,
ein dilemmer.
Andere Dimensionen geht man ja von aus, sucht sie ja auch im Cern.
Wenn also der Urknall ein extremer zustand war, könnten nicht über der Dimension teilchen und antiteichen reagird haben?

LG Fred

F.Feuerstein schrieb:

Hm, die fehlende Antimateie in unserem Universum.
Erst mal, wäre sie da gewesen würde es nix geben, doch das diesr prozes stat gefunden hat wssen wir nur weil anti teilchen fehlen,
ein dilemmer.
Andere Dimensionen geht man ja von aus, sucht sie ja auch im Cern.
Wenn also der Urknall ein extremer zustand war, könnten nicht über der Dimension teilchen und antiteichen reagird haben?

Selbst wenn es zusätzliche Dimensionen gäbe (was etwa die Stringtheorie gerne hätte), müsste Materie anders reagiert haben als Antimaterie. Das Problem, an welcher Stelle und warum Materie anders reagiert als Antimaterie, wäre durch die Annahme zusätzlicher Dimensionen nicht gelöst.

Direkt beim Urknall hat es übrigens noch keine Teilchen und Antiteilchen gegeben. Die sind erst in der ersten 10^(-xx) Sekunden entstanden.

Hi,

da gibt es tatsächlich noch sehr viele offene Fragen. Wenn wir uns das Thema bei den Neutrinos anschauen, so gibt es Neutrions ( 3Sorten mit unterschiedlichen Geschmäckern) und auch deren Antineutrinos. Sie unterscheiden sich dadurch, daß sich die einen in Flugrichtung rechts herum drehen und die anderen links herum. Es gibt aber auch Experimente, in denen wird versucht zu zeigen, daß die Neutrinos gleichzeitig ihre eigenen Antineutrinos sind. Wie kommt man da drauf? Naja, Bei der uns sonst vertrauten Materie haben wir es bei den Elementarteilchen immer mit Ladungen zu tun. Also ein Elektron ist negativ und sein Antiteilchen ist positiv geladen. Das Gleiche gilt für die Protonen und die Antiprotonen. Für die Neutronen und Antineutronen gilt das wiederum nicht, denn die tragen keine Ladungen, sind aber trotzdem Teilchen und Antiteilchen. Und die Neutrinos tragen auch keine Ladungen. Also versucht man abzuprüfen, ob eventuell die Neutrinos gleichzeitig auch ihre eigenen Antineutrinos sein können. Andererseits haben die ersten Bemühungen, die Neutrinos nachzuweisen, zu Fehlschlägen geführt, weil man Detektoren aufgebaut hat, die für Neutrinos der Sonne ausgelegt waren, diese aber Antineutrinos erzeugt. Die Detektoren waren also blind für die gesuchte Neutrinoart. Das deutet darauf hin, daß die Neutrinos doch nicht ihre eigenen Antiteilchen sind.
Weil es im Universum aber tatsächlich Materie gibt und kaum Antimaterie, geht man von einer Symmetriebrechung aus, die sich kurz nach dem Big Bang eingestellt hat. Die von ClausS genannte CP - Verletzung könnte dazu geführt haben, daß die Materie einen Vorteil gegenüber der Antimaterie hatte. Aber meines Wissens ist man sich da nicht sehr sicher.
Um aber zur Eingangsfrage zurück zu kommen, warum gibt es im Universum überhaupt Materie, möchte ich noch folgendes bemerken: Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt dazu folgendes. Wenn man aus der Raumzeit alles entfernen würde, was da so ist, also alle Materie und Energie, was ja nach E=mxc² sowieso äquivalent ist, dann verschwindet die Raumzeit gleich mit. Die Raumzeit und deren Inhalt und die damit verbundenen Prozessabläufe bedingen einander.
Das Eine geht nicht ohne das Andere. Man kann also berechtigt die Frage stellen, wenn das so ist, warum gibt es überhaupt etwas und nicht Nichts.
Die Diskussionsteilnehmer hier im Forum bemühen sich redlich, dieser Frage Herr zu werden

viele Grüße
Thomas

Thomas schrieb:

Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt dazu folgendes. Wenn man aus der Raumzeit alles entfernen würde, was da so ist, also alle Materie und Energie, was ja nach E=mxc² sowieso äquivalent ist, dann verschwindet die Raumzeit gleich mit. Die Raumzeit und deren Inhalt und die damit verbundenen Prozessabläufe bedingen einander.

Ist das überhaupt möglich? Sorgt nicht die Vakkumenergie oder die "Dunkle Energie" dafür, dass es immer irgendeine Art von Energie gibt?

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Thomas schrieb:

Man kann also berechtigt die Frage stellen, wenn das so ist, warum gibt es überhaupt etwas und nicht Nichts.
Die Diskussionsteilnehmer hier im Forum bemühen sich redlich, dieser Frage Herr zu werden

Die Frage, warum es nicht NICHTS gibt, wurde schon vor Jahrhunderten beantwortet und diese Antwort vor hundert Jahren in der Welt der Quanten bestätigt bekommen. Man will jedoch die Antwort nicht wahrhaben. Seitdem versucht man, diese Antwort zu falsifizieren. Vergeblich. Je mehr man versucht, sie zu falsifizieren, desto mehr verifiziert sie sich. Doch auch das will man nicht wahrhaben, denn die Antwort widerspricht der Jahrtausende alten, historisch gewachsenen Philosophie des "christlichen" Abendlandes. Fällt diese Philosophie, ist nichts mehr so, wie es jemals gewesen ist. Kein Stein bleibt auf dem anderen. Doch so wie die Entstehung der "christlich" abendländischen Philosophie ein evolutionärer Prozess war, genauso wird auch ihr Untergang ein evolutionärer Prozess sein. Nichts kann den Lauf der Dinge verändern. Alle Versuche, das zu verhindern sind vergebens.

Tja Positronen unterscheiden sich von Elektronen "nur" durch Ihre Ladung.
Antiteilchen unterscheiden sich von Teilchen nur durch ihre Ladung.
Da stellt sich für mich automatisch die Frage was überhaupt Ladung ist.

Das Elektron ist der Träger der negativen Elementarladung ?
Das Down Quark hat eine Ladung von - 1/3 !
Das Up Quark + 2/3 !

Das sieht doch ganz danach aus, als ob das Elektron gar nicht elementar ist.
Wenn es doch die 3-fache Ladung des Down Quarks hat
Auch das Up Quark möglicherweise nicht.

Man hat zwar noch nichts "elementareres" gefunden, aber vielleicht
liegt das auch daran, das die Energieniveaus die uns zur Verfügung stehen zu gering sind.

Wünsche jedenfalls allen Diskutanten hier ein

Frohes und besinnliches Weihnachtsfest !

badhofer schrieb:

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Thomas schrieb:

Man kann also berechtigt die Frage stellen, wenn das so ist, warum gibt es überhaupt etwas und nicht Nichts.
Die Diskussionsteilnehmer hier im Forum bemühen sich redlich, dieser Frage Herr zu werden

Die Frage, warum es nicht NICHTS gibt, wurde schon vor Jahrhunderten beantwortet und diese Antwort vor hundert Jahren in der Welt der Quanten bestätigt bekommen. Man will jedoch die Antwort nicht wahrhaben. Seitdem versucht man, diese Antwort zu falsifizieren. Vergeblich. Je mehr man versucht, sie zu falsifizieren, desto mehr verifiziert sie sich. Doch auch das will man nicht wahrhaben, denn die Antwort widerspricht der Jahrtausende alten, historisch gewachsenen Philosophie des "christlichen" Abendlandes. Fällt diese Philosophie, ist nichts mehr so, wie es jemals gewesen ist. Kein Stein bleibt auf dem anderen. Doch so wie die Entstehung der "christlich" abendländischen Philosophie ein evolutionärer Prozess war, genauso wird auch ihr Untergang ein evolutionärer Prozess sein. Nichts kann den Lauf der Dinge verändern. Alle Versuche, das zu verhindern sind vergebens.

Das ist nicht fair! Zuerst Spannung aufbauen und dann nicht auflösen.
Wie sieht denn diese jahrhundertalte Antwort aus und inwiefern steht sie zum Widerspruch zur Philosophie?

Für mich stellt sich die Frage nach dem "Nichts" erst gar nicht, denn das Nichts existiert nicht.
Das Nichts existiert nicht, denn wenn es existieren würde, hätte es Existenz, wäre also nicht Nichts.
Es ist also immer "Etwas" (was auch immer dieses Etwas ist).

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Andique schrieb:

Das ist nicht fair! Zuerst Spannung aufbauen und dann nicht auflösen.

Gut, dass alles funktioniert, auch wenn man nicht alles versteht .
(Zitat Harald Lesch)
Harald Lesch hat dieses Zitat damals auf physikalische Vorgänge bezogen, wenn ich mich recht erinnern kann, das Zitat kann man aber auch auf den evolutionären Lauf der Dinge beziehen, im Besonderen den evolutionären Verlauf, der uns unmittelbar bevorsteht.


Andique schrieb:

Wie sieht denn diese jahrhundertalte Antwort aus und inwiefern steht sie zum Widerspruch zur Philosophie?

Die Erkenntnis, wie die Welt funktioniert, steht nicht im Widerspruch zur Philosophie sondern sie steht im Widerspruch zur „christlich“ abendländischen Philosophie. Die „christlich“ abendländische Philosophie kann man in einem Satz niederschreiben: „Macht euch die Erde untertan“ Dummerweise funktioniert die Welt nicht so, wie man sich das im "christlichen" Abendland vorstellt und das will man nicht wahrhaben.
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Es liegt in der Natur der Sache, dass ein wissenschaftliches Forum eher trocken und nüchtern verläuft.
Zur Auflockerung mal was heiteres:

Sagt Gott zum Mensch: „Mach dir die Erde untertan“
Sagt die Erde: „Ha ha, der war gut“

Der Mensch ist nur solange die Krönung, solange er das, was er krönt, nicht zerquetscht.

Es es gibt also kein Nichts!
Kann man dann sagen es gibt etwas Ewigliches?

Da ich philosophisch nicht versiert bin ein Gedankenspiel in einfachen Worten

Heute, jetzt sehe all die gewohnten Dinge um nich herrum, ich sehe den Tisch, das Haus, die Bäume, den Himmel.
Wenn ich aber an Morgen denke...was sehe ich da? Ich kann mir natürlich vieles vorstellen aber da ist nichts - Das Nichts?
Das Nichts als Bezeichnung für etwas das nicht existiert.
Das Morgen gibt es nicht...auch keine Materie, alles befindet sich in der Gegenwart und entwickelt sich in die Zukunft.
Ist nun Das Morgen ewiglich oder doch Das Nichts?

udogigahertz schrieb:

Zum anderen kann es in einem zeitlich begrenzten Universum kein "Ewig" geben.

Das Universum hatte sicher einen Anfang, aber wird es auch ein Ende haben? Im Moment sieht alles nach "unendlicher" Expansion aus.

WeenaEloi schrieb:

Es es gibt also kein Nichts!
Kann man dann sagen es gibt etwas Ewigliches?

Da ich philosophisch nicht versiert bin ein Gedankenspiel in einfachen Worten

Heute, jetzt sehe all die gewohnten Dinge um nich herrum, ich sehe den Tisch, das Haus, die Bäume, den Himmel.
Wenn ich aber an Morgen denke...was sehe ich da? Ich kann mir natürlich vieles vorstellen aber da ist nichts - Das Nichts?
Das Nichts als Bezeichnung für etwas das nicht existiert.
Das Morgen gibt es nicht...auch keine Materie, alles befindet sich in der Gegenwart und entwickelt sich in die Zukunft.
Ist nun Das Morgen ewiglich oder doch Das Nichts?

Hallo,
Ich kann mich mit dem Begriff der Ewigkeit nicht anfreunden.. Wenn man Ewigkeit als eine unendliche Aneinanderreihung endlicher (oder unendlicher) Zeitabschnitte betrachtet, so können diese Zeitabschnitte nur als quantitative Veränderungen definiert werden. Wir definieren ja Zeit als quantitative Veränderungen im Raum, z.B. Rotation der Erdkugel -> Tag und Nacht; ein Umlauf um die Sonne -> ein Jahr usw.
Da die Materie endlich ist, ist auch die Anzahl aller möglichen Kombinationen materieller Bausteine zwar sehr, sehr hoch, aber trotzdem endlich, d.h. nach einer sehr langen Zeitspanne müsste sich alles wiederholen. Vielleicht kommt Nietzsche deshalb auf die "ewige Wiederkehr des Gleichen" und seinen "Übermensch", der diese Erkenntnis verkraftet. Apropos verkraftet: eine unsterbliche Seele, die ewig quantitativer Veränderung unterworfen ist, das ist die "Hölle". Tatsächlich ewig zu leben muss irgendwann als "Hölle" empfunden werden.
Viel interessanter ist der Begriff der "Zeitlosigkeit". Man nimmt die Zeit, bzw. die Veränderungen quantitativer Natur aus den "Gleichungen", aus der "Rechnung". Anstatt also zu sagen t = unendlich, nimmt man den Faktor t gleich ganz weg.
Das heisst nicht, dass es keine Veränderungen mehr gibt, nur sind diese Veränderungen rein qualitativer Natur.
Qualitative Veränderungen sind Informationszugewinne, sofern diese signifikant sind. Wenn jemand zum Beispiel eine Prüfung schreiben will ist es meistens nicht möglich einen genauen Zeitpunkt anzugeben, wann er den Stoff verstanden hat, irgendwann macht es Klick und er hat es verstanden. Auswendiglernen reicht nicht.
Das ist ein sehr umfangreiches Thema und ich kann leider nicht auf alle Aspekte eingehen.

Jede Vorstellung über ein Morgen, auch wenn diese ein "leerer Raum" ist, ist eine Realisierung von Möglichkeiten, die in der Vergangenheit/Gegenwart beginnen und sich immer um ein zentriertes "Ich" sammeln. Auch wenn du dir ein Morgen nicht vorstellen kannst, gehst du doch immer davon aus, dass Du da bist. Und das ist sicherlich nicht Nichts.

@ Herzlichen Dank für all die überaus interessanten und lehrreichen Antworten

udogigahertz schrieb:

Schließlich wird die Materie selbst unter der immer weiter beschleunigten Ausdehnung zu leiden haben, es wird die Atome zerreißen, dann die Atomkerne, schließlich auch die Gluonen .................. bis dann ein einsames Gluon nach Ewigkeiten völlig allein einfach vergeht.

@ Udo

Ein sehr interessantes Thema …
Kannst du bitte es ein bisschen näher erklären, warum die Materie irgendwann zerreißen soll? Anders gefragt, warum sollten die Urkräfte, die die Materie zusammenhalten, irgendwann verschwinden? Was würde z.B. mit einem weißen Zwerg passieren, wenn man die Zeit nur mal gedanklich ewig fortlaufen lässt, bis das Universum (Hintergrundstrahlung) annähernd null Kelvin erreicht?

VG, Kaveh

Na wenn's keine Materie mehr gibt, kann's auch meiner Meinung nach keine Zeit mehr geben, weil ja keine Ereignisse mehr stattfinden.
Die Entropie wird dann auch nicht mehr erhöht.

@ Udo

Hi,

das Thema interessiert mich sehr, weil ich persönlich glaube, dass sich unser Universum auf solchen Überresten von vorherigen Universen aufgebaut werden musste!!!

Aber zurück zur Sache .. . Wenn man von einer beschleunigten Expansion ausgeht, dann hast du Recht. Auch die Materie soll irgendwann zerreißen. Aber meines Wissens nach wurde es belegt, dass wir uns „zurzeit“ in einer beschleunigten Expansion befinden, aber nicht, dass es in der Zukunft auch so bleibt! Der Begriff “Dunkle Energie“ wurde hinzugefügt, um das fehlende Wissen über die Ursache der jetzt beschleunigten Expansion loszuwerden. Ich würde aber ungern das mit der dunklen Energie über der Zeit extrapolieren und daraus folgend Rückschlusse über die Zukunft ziehen, weil die dunkle Energie nur wegen unserem fehlenden Wissen über die Gegenwart in die Physik hinzugefügt wurde.

Mit der dunklen Energie bin ich irgendwie nicht so glücklich!! Ich meine, das Ganze hätte auch wie folgt sein können, ohne die dunkle Energie zu brauchen: Nämlich, dass sich unser Universum gerade deswegen in einer beschleunigten Expansion befindet, weil die Krümmung der Raumzeit am Ränder unseres Universums wegen der Überreste von vorherigen Universen das bedingt! Entschuldige es, wenn meine These zu naiv ist. Aber als nicht Physiker kann ich mir ab und zumal so was leisten

Viele Grüße und übrigens, einen guten Rutsch, gleich ist es soweit …
Kaveh

Momentan weiß niemand, was die Dunkle Energie ist und wie sie wechselwirkt. Daher sind für mich Aussagen, wie das Universum in Billionen Jahren aussehen wird, interessante Szenarien, aber noch keine gesicherten wissenschaftliche Erkenntnisse.

Dinge, die sich außerhalb unseres Universums befinden (z.B. Vorgänger-Universen, Parallel-Universen) können nach aktuellem Stand der Forschung niemals experimentell überprüft werden. Man kann deshalb über sie spekulieren aber keine physikalischen Aussagen treffen.

Die Physik wird wohl immer auf unser Universum begrenzt bleiben und darüber hinausgehende Aussagen nicht treffen können. Diese bleiben philosophischen oder religiösen Überzeugungen vorbehalten.

@ ClausS & Udo

Ja, ich glaube, ich hab mich mit dem Begriff „Universum“ vertan. Unter dem Begriff „unserem Universum“ meinte ich alles, was seit der Urknall erzeugt wurde und sich in der Raumzeit ausbereitet. Und mit „anderen Universen“ meinte ich andere möglicherweise zeitlich versetzte Urknalle! Und da habt ihr Recht, auch wenn es mehrere Urknalle existieren würden, wären alle in einem Universum. Von anderen Universen haben wir, wie ihr meintet, keinerlei Möglichkeit etwas zu erfahren. Das meinte ich aber nicht.

Ich würde versuchen, meine Gedanken jetzt genauer zu formulieren, damit es keine Missverständnisse wegen der Begrifflichkeiten vorkommen. Betrachtet diese bitte nur als Gedankenspiel, wenn es fachlich nicht korrekt ist.

Wenn wir annehmen, dass ein Urknall ein sehr sehr sehr unwahrscheinlicher Zufall ist, so dass der nur alle Billarden Billarden Billarden … Jahren einmal zu erwarten ist. So wäre es möglich, dass es in der unendlichen Raumzeit alle Billarden Billarden Billarden … Jahren ein Urknall vorkommt, und das jedes Mal in unterschiedlichen Stellen in der Raumzeit. Und bei jedem Urknall werden Materie und Energie (normale Energie und nicht dunkle) erzeugt, wie bei uns gehabt. Nach jedem Urknall werden irgendwann alle Sterne ausgehen und die Hintergrundstrahlung erreicht annähernd null Kelvin. Und es bleiben aber die kalten Materiehaufen in der Raumzeit übrig, die sich aufgrund der Gravitation in der Raumzeit weiterbewegen. Und nun geschieht unser Urknall an einer Stelle in der Raumzeit, die bereits von den Überresten der Vorgängerurknalle (kalten Materiehaufen) gekrümmt ist. Und so könnte man denken, dass die jetzige beschleunigte Expansion, die wir beobachten, reiner Zufall ist. Mit anderen Worten: es ist so, weil die Raumzeit zufälligerweise durch die Überreste der Vorgängerurknalle so gekrümmt ist.

Ich hoffe, ich hab mich jetzt korrekt ausgedrückt (als nicht Deutsch-Muttersprachler ist es nicht so einfach).

Grüße
Kaveh

PS @ WeenaEloi: Entschlüge dafür, dass mein Text mit deiner ursprünglichen Frage nichts mehr zu tun hat. Es hat sich halt im Laufe unseres Gedankenaustausch‘ so weiterentwickelt…

Das Problem an dem Gedankenspiel ist, dass wir alle physikalische Grundaussagen durch Experimente überprüfen können müssen.

Dies können wir weder mit dem Urknall und seinen Ursachen noch mit parallelen Universen noch mit der fernen Zukunft. Daher kann man darüber zwar spekulieren, aber eben keine physikalischen Aussagen tätigen.