• 24.07.2010
      13:15 Uhr
      alpha-Campus Studium Generale - Lange Nacht der Wissenschaften auf dem Forschungscampus Garching | ARD alpha
       

      Prof. Dr. Klaus Mainzer: Zeit ist das, was eine Uhr misst. Oder? Von der physikalischen Zeit zur Lebenszeit und Endzeit

      Samstag, 24.07.10
      13:15 - 13:45 Uhr (30 Min.)
      30 Min.
      Stereo

      Prof. Dr. Klaus Mainzer: Zeit ist das, was eine Uhr misst. Oder? Von der physikalischen Zeit zur Lebenszeit und Endzeit

       

      Stab und Besetzung

      Redaktion Birgit Engel

      Die Zeit, die wir erleben, scheint einem ehernen Gesetz zu gehorchen: Wir werden geboren, wachsen, altern und sterben. Unsere Lebenszeit hat eine Richtung. Die heutige Kosmologie zeichnet die Entwicklung von einem heißen jungen Ur-Universum zu einem expandierenden und schließlich alternden Universum.

      Auch in unseren Kulturen und Zivilisationen scheinen Ordnungen von Städten, Staaten und Gesellschaften zu entstehen und zu vergehen. Der Eindruck von Zeitpfeilen beschränkt sich nicht nur auf die kosmische und biologische Evolution. Es sind Beispiele von dynamischen Systemen mit unumkehrbaren zeitlichen Entwicklungen. Demgegenüber gilt für die meisten Grundgesetze der Physik Zeitumkehr im Sinne einer Zeitsymmetrie. Damit ist gemeint: Die zeitliche Entwicklung ihrer dynamischen Systeme könnte auch rückwärts laufen, ohne die Gesetze zu verletzen.

      Zeitsymmetrie
      Im Zusammenhang mit der Zeitsymmetrie spricht man von Invarianz, einer Unveränderlichkeit der Gesetze bei Zeitumkehr. Seit der Antike galt die Unveränderlichkeit und Symmetrie der Gesetze als Zeichen ihrer Ewigkeit und Hinweis auf eine göttliche Ordnung. Wie verträgt sich damit die Vernichtung von Materie in Schwarzen Löchern? Wird in diesen auch alle Information über unsere Existenz untergehen? Liegt hiermit ein Informationsparadoxon vor? Was bleibt am Ende aller Tage? Vergisst das alternde Universum wie in einem kosmischen Alzheimer erst uns und schließlich sich selber? – Fragen, denen der Referent in seinem Vortrag nachgeht.

      Umkehrung
      Bis heute ist noch ungeklärt, ob die Expansion des Universums ewig anhält oder ob das Universum unter der Wirkung der Gravitationskraft irgendwann wieder kollabiert und schließlich in einer Art von umgekehrtem Urknall, dem Big Crunch, endet. Geht man von einem Gleichbleiben der Dunklen Energie aus, so würde sich das Universum zwar immer weiter ausdehnen, jedoch würde diese Expansion zunehmend langsamer erfolgen. Will man jedoch annehmen, dass genügend Materie vorhanden ist und sich die Dunkle Energie verringert anstatt gleich zu bleiben, so würde in einigen Billionen Jahren die Wirkung der Gravitation stärker werden als die der Dunklen Energie. Ab diesem Zeitpunkt würde die Expansion des Universums enden und in ein sich beschleunigendes Zusammenziehen umschlagen. Mit diesem Zusammenziehen würde das Universum auch wieder heißer. Das ergäbe folgenden Zeitplan:

      • 100.000 Jahre vor einem hypothetischen Kollaps des Universums ist die Hintergrundstrahlung heißer als die Oberfläche der meisten Sterne, sodass diese von außen verkochen.

      • Minuten vor dem Kollaps platzen die Atomkerne, bevor riesige Schwarze Löcher alle Materie aufsaugen.

      • Einige Sekunden vor dem Kollaps verschmelzen supermassive Schwarze Löcher miteinander.

      • Am Ende existiert nur noch ein einziges Schwarzes Megaloch, welches alle Materie beinhaltet und im letzten Moment den finalen Big Crunch, das Zermalmen aller Materie im Universum herbeiführt und alles, einschließlich sich selbst, verschluckt. Für manche Physiker ist es vorstellbar, dass ein solcher Big Crunch sogleich zu einem neuen Big Bang werden könnte. Diesen Kreislauf nennen die Forscher dann Big Bounce-Szenario.

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      Samstag, 24.07.10
      13:15 - 13:45 Uhr (30 Min.)
      30 Min.
      Stereo

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