"Das Universum ist ein schwarzes Loch" - Eine Betrachtung (2018)

[Musik] [Musik] ist unser universum das innere eines schwarzen lochs was auf den ersten blick völlig absurd klingt das wird von theoretischen physikern durchaus ernsthaft diskutiert k s legen sagte einmal wenn wir wissen wollen wir jetzt im inneren eines schwarzen lochs aussieht müssen wir uns nur umschauen aber wie kommt man auch so was gibt es tatsächlich hinweise vielleicht sogar beweise dass die grenze unseres universums der ereignishorizont eines schwarzen lochs ist wir stellen diesen ansatz heute im detail vor ich bin ronny willkommen bei raumzeit alles begann mit einer simplen feststellung ein schwarzes loch und der urknall weisen einige gemeinsamkeiten auf vermuten wir im inneren von schwarzen löchern eine singularität einen punkt von unendlicher dichte und masse so gehen wir von einer identischen konfiguration auch für das universum vor dem urknall aus ein punkt von unendlicher dichte und masse der sich dann ausdehnte und zeit und raum erzeugt diese singularitäten sind mathematisch mit hilfe der allgemeinen relativitätstheorie zu errechnen beziehungsweise nicht zu errechnen denn bei dem unendlich keiten der singularität da gibt einstands theorie auf es geht allerdings weiter bis zum rand des beobachtbaren universums um genau zu sein wenn wir nämlich diese entfernung kennen und davon ausgehen dass sie den ereignishorizont unseres schwarzen lochs darstellt dann können wir die formel für den schwarz schild radius anwenden um die masse des universums auszurechnen in der tat kennen wir diese entfernung wir gehen davon aus dass das beobachtbare universum aktuell einen radius von etwa 46 milliarden lichtjahren hat dann rechnen wir mal schnell nach und auch ohne mathe haben weil das wirklich nur ein paar sekunden dauert wenn wir die schwarz mit formel nach der masse umstellen dann erhalten wir folgende gleichung der radius des beobachtbaren universums mal zum quadrat geteilt durch zwei mal groß g die gravitations konstante setzen wir werte ein der radius des universums ist 4,6 mal 10 hoch zehn lichtjahre das multiplizieren wir mit 9,4 61 mal 10 hoch 15 meter um die lichtjahre in meta umzurechnen und dann nochmal 8,99 mal 10 hoch 16 die lichtgeschwindigkeit zum quadrat das teilen wir durch zwei mal 6,6 7 firma 10 hoch minus 11 die gravitations konstante und mal eine kurze information warum wir die großen zahlen zu schreiben zunächst wäre eine alltags schreibweise aufgrund der absurden menge an neuen extrem verwirrend zum anderen aber erlaubt uns diese schreibweise die anwendung der potenz gesetze welche das rechnen mit gross zahlen extrem einfach gestalten wenn ihr euch für das rechnen mit potenzen interessiert bietet euch der kanal von lehrer schmidt einen schönen überblick einen link findet ihr hier oben und in der video beschreibung aber zurück zu unserer rechnung wir erhalten 3,26 mal 10 hoch 53 kilogramm und das ist bemerkenswert denn die marianische also die aus atomen bestehende materie des sichtbaren universums wird auf zehn hoch 53 kilogramm geschätzt wäre unser universum also ein schwarzes loch dann hätte es ziemlich genau die richtige relation von masse und radius das war für viele auch für kassen ein aussagekräftiges indiz auf dieser grundlage entwickelten der theoretische physiker rage patria und parallel zu ihm der mathematiker jacob ein modell welches eine blekko cosmology untermauern sollte zeitsprung ins jahr 2012 nico denn poplawski von der university of new haven veröffentlicht einen aufsatz in dem er schwarze löcher als die geburtsstätten von universen beschreibt im wesentlichen ging es den kosmologen darum dass singularitäten also jene von der physik nicht beschreibbaren unendlich keiten in der natur nicht vorkommen dürften er überlegte daher welche kraft dem zusammenfall aller materie zu singularität einhalt gebieten könnte und er fand sie im drehimpuls wenn sich ein schwarzes loch bildet zum beispiel aus einem stern dann befindet sich das objekt in eine rotationsbewegung und dieser drehimpuls wird beim gravitative kollaps vollständig erhalten wie wir in unserem video zu neutronensternen zeigten wir nutzen damals das beispiel einer eiskunstläuferin wenn sich die dichte der materie in der unendlichkeit nähert wird parallel die rotationsgeschwindigkeit so groß dass sie den endgültigen zusammenfall verhindert das schwarze loch wäre unfassbar klein aber es hätte eben eine ausdehnung und wäre damit keine singularität außerdem führte poplawski version als relevanten faktor an als folge der rotation käme es zu einer verdrängung des schwarzen lochs welche zusätzliche kräfte aufbaut und auf grund von quanten effekten eine unzahl von teilchen produziert irgendwann würden diese kräfte so groß dass das schwarze loch förmlich detonieren müsste diese situation würde dann ein neues universum formen und dieses mit einer 1 steinen rosen brücke einem wurmloch anders mutter universum binden tatsächlich ist eine derartige lösung der allgemeinen relativitätstheorie in einer erweiterung der einstein karten theorie möglich wohnen löcher uns singularitäten sind schlicht verschiedene aber gültige ergebnisse für äußere beobachte allerdings wären beide fälle nicht zu unterscheiden sie liegen beide hinter dem ereignishorizont poplawski zufolge lassen sich über eine torsion getriebene expansion auch phänomene unseres universums erklären etwa die beobachtung dass galaxien in verschiedenen hemisphären des als tendenziell gleiche rotation richtungen aufweisen in der einen es faire rotieren sie mehrheitlich im uhrzeigersinn und in der anderen vorwiegend entgegen dem uhrzeigersinn ihr findet einen link zu pawlowski es aufsatz in der beschreibung natürlich muss man hier vorsichtig sein zunächst mal ist poplawski theorie nur spekulationen die auf eine handvoll von beobachtungen indizien und berechnungen beruht sicher urknall und die singularität von schwarzen löchern weisen gemeinsamkeiten auf aber das ist letztlich ja auch dadurch bedingt dass wir beide phänomene mit der gleichen theorie nämlich der allgemeinen relativitätstheorie errechnen dazu kommt dass im standardmodell der kosmologie ein schwarzes loch teil der raumzeit ist wir können es sehen aber es ist eingebettet in unser universum der urknall aber eben nicht er erschuf zeit und raum her ist das universum die relativitätstheorie sagt uns auch dass innerhalb des ereignishorizont eines schwarzen lochs alle raumzeit pfade in die gleiche richtung führen hin zur singularität wir können im schwarzen loch tun was immer wir wollen wir können umkehren wir können rotieren können um hilfe schreien aber in unserer zukunft wartet immer die singularität mehr noch während im schwarzen loch die singularität die zukunft aller dinge darstellt ist es im universum genau andersherum die singularität des urknalls ist die vergangenheit von allem dementsprechend fand poplawski es aufsatz auch nicht sehr viel akzeptanz jenseits der populärwissenschaftlichen medien vorstellbar ist allerdings und ich möchte ausdrücklich darauf hinweisen dass wir uns ganz tief im zauberreich der spekulation befinden dass die detonation des schwarzen lochs nicht in unserem universum passiert sondern vielmehr das raum-zeit-kontinuum zerreißt und ein wurmloch in ein neu erschaffene das universum erzeugt auf der anderen seite dieses mal los hätten wir dann das gegenteil eines schwarzen box ein weißes loch weiße löcher sind dadurch charakterisiert dass sie materie hervorbringen und nichts jemals in seinen ereignishorizont eindringen kann ein derartiges weißes loch und auch das konzept der wurmlöcher lassen sich durchaus mit der allgemeinen relativitätstheorie beschreiben beobachtet wurden sie allerdings in unseren kosmos noch nie viele der aspekte von poplawski es ansatz lassen sich hier auf übertragen es würde dann erklärbar warum die singularität des big bang in der vergangenheit liegt warum sie nicht unsere zukunft ist und eben auch die expansion unseres universums doch vorsicht kosmologische theorien wie diese sind natürlich extrem spannend und exotisch wir müssen aber immer bedenken dass sie strickt gedankenexperimente sind welche keineswegs belegbar sind aber wir werden nicht raumzeit wenn wir euch nicht auch die etwas fantastisches ableger der astronomie vorstellen würden und wenn euch unsere reise in die abgründe der theoretischen kosmologie gefallen hat dann freuen wir uns wie immer über einen like und euren kommentar und ein besuch auf unserer website und denkt daran den abonnieren -button ist sie sind wohl arid alle wege führen dahin ganz besonders danken wir allen die uns so herzlich auf paypal unterstützen wie immer gilt natürlich danke fürs zuschauen und in diesem sinne 42 [Musik]