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INHALT 1. Einleitung.............................................................................7 2. 2.1. 2.2. Urknall: Entstehung von Raum – Zeit – Materie...................9 Urknall und zeitliche Entwicklung des Universums in der Frühphase........................................................................ 10 Naturkonstanten........................................................................ 13 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. Wechselwirkungen Dunkle Energie – Dunkle Antimaterie und baryonische Materie und Teilchenphysik.....................17 Dunkle Energie........................................................................... 18 Dunkle Antimaterie.................................................................... 19 Baryonische Materie und Elementarteilchenphysik...................... 24 Wechselwirkungen..................................................................... 32 Interpretation der Wechselwirkungen........................................ 34 Stringtheorie, M-Theorie und Schleifenquantengravitation......... 36 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. Aufbau und Entwicklung des Universums..........................39 Weitere Entwicklung des Universums nach der ersten Frühphase... 40 Die Milchstraße – unsere Galaxis................................................ 43 Galaxienarten und ihre Entwicklung........................................... 47 Quasare, andere galaktische Kerne und Gammablitze................ 51 Größte Strukturen im Universum................................................ 56 5. 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. Sterne.................................................................................59 Sternentstehung......................................................................... 60 Eigenschaften und Systematik von Sternen................................. 63 Entwicklung von Sternen............................................................ 65 Sterbende Sterne, Weiße Zwerge und Neutronensterne............. 66 Schwarze Löcher und Gravitationswellen................................... 71 6. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. Unser Sonnensystem und die Suche nach Exoplaneten......79 Die Entstehung unseres Sonnensystems..................................... 80 Die Sonne.................................................................................. 82 Die Erde und der Mond.............................................................. 84 Die Planeten und ihre Entwicklung............................................. 90 Zwergplaneten, Planet Neun, Asteroiden und Kometen.............. 99 Exoplaneten............................................................................. 104 7. 7.1. 7.2. Die Entstehung des Lebens und Aufbau des menschlichen Gehirns....................................111 Die Entstehung des Lebens....................................................... 112 Aufbau des menschlichen Gehirns............................................ 119 8. Zukunftsvisionen..............................................................131 8.1. Ewige Expansion...................................................................... 132 8.2. Große Kontraktion................................................................... 134 9. Schlussfolgerungen..........................................................137 Anhang Die Offenbarung des Johannes – Interpretationsversuch.................... 140 Literaturverzeichnis............................................................................ 148 EINLEITUNG 7 Menschliche Neugierde und Hartnäckigkeit brachten die Menschheit fast immer weiter. Im 20. Jahrhundert explodierte die Weltbevölkerung, damit einher ging der Ressourcenverbrauch, so dass die Natur schweren Schaden nahm. Im 21. Jahrhundert ist dieser Trend bisher ungebrochen, so dass der Planet Erde mittlerweile im Sterben liegt: das sechste Massensterben – durch den Menschen verursacht. Diese sehr negative Entwicklung wird katastrophale Folgen im 21. Jahrhundert haben. Doch fairerweise muss gesagt werden, dass es auch zu einer Wissensexplosion gekommen ist. Gleichzeitig mit dem Sterben des bisherigen Ökosystems Erde geht ein bisher unerwartetes Verständnis einher über das gesamte Universum einschließlich der Teilchenphysik. Auch das menschliche Gehirn wird immer besser verstanden. Die vielfachen Wechselwirkungen werden zurzeit teilweise verstanden, aber niemals auf wissenschaftlichem Wege ganz geklärt werden können. Die menschliche Phantasie – und was noch wichtiger ist – der Glaube allein kann helfen, wenn der Verstand an seine Grenze kommt. Denn mit den naturwissenschaftlichen Erkenntnissen einher geht eine starke Säkularisierung der Menschheit. Die Mehrheit der Menschen glaubt heutzutage wohl nicht mehr an ein Leben nach dem Tode. 8 3.5. Interpretation der Wechselwirkungen Begonnen werden soll mit der Interpretation der Wechselwirkungen der verschiedenen Energieformen mit sich selbst und untereinander. Dunkle Energie Dunkle Energie Dunkle Antimaterie Wahrheit (heilig) Seele Phantasie Dunkle Antimaterie Baryonische Materie Priesterschaft Glaube Wahrheit (logischabstrakt) Gebete Poesie Ekstase Baryonische Materie Gesetze Geld Zweifel Macht Tabelle 2: Interpretation der Wechselwirkungen; Quelle: eigene Überlegungen Wichtig zu oben genannter Tabelle sind noch folgende Anmerkungen: 1) Weiß benennt die jeweilige eindimensionale Wechselwirkung, Rot ist die Interpretation der gesamten Wechselwirkungen zwischen zwei Energieformen 2) Ausgehend von der Dunklen Energie zur Baryonischen Materie: • Horizontal wird der Raum öffentlicher und die Zeitdimension kurzfristiger (bei der Priesterschaft) • Vertikal wird der Raum privater und die Zeit kurzfristiger (bei der Ekstase) 3) Ausgehend von der Baryonischen Materie zur Baryonischen Materie: • Horizontal wird der Raum öffentlicher und die Zeitdimension langfristiger (bei der Macht) • Vertikal wird der Raum öffentlicher und die Zeit langfristiger (bei der Priesterschaft) 34 Wie im Kapitel 3.3. erwähnt, wechselwirkt die Baryonische Materie auf sehr vielfältige Form mit sich selbst, wie unten stehende Tabelle verdeutlichen soll. Es gibt dabei zwei Interpretationsmöglichkeiten: • Familie • Gesellschaft Baryonische Materie Austauschteilchen Familie Gesellschaft Starke Wechselwirkung (WW) Gluon Eltern-Kind Ziele Elektromagnetische WW Photon Mann-Frau Alter Schwache WW Z -,W -Bosonen Meinung bzw. Gefühle Umgangsformen Gravitative Kraft Higgs-Boson Vorteile bzw. Überleben Geld Tabelle 3: Interpretation der verschiedenen Wechselwirkungen für die menschliche Gesellschaft; Quelle: eigene Überlegungen Auch bei dieser Interpretation gibt es wichtige Anmerkungen: 1) Das Z-Boson hat die Ladung 0, aber eine höhere Masse. Die dazu passende Interpretation ist, dass das Gefühl von seiner positiven oder negativen Bedeutung her gleich geblieben ist, aber intensiver geworden ist. 2) Das W-Boson kann sowohl die Ladung +1 oder -1 haben, hat aber eine kleinere Masse als das Z-Boson. Eine mögliche Interpretation ist, dass das Gefühl sich bei +1 zum Positiven geändert hat oder bei -1 zum Negativen (also etwa von nicht mögen zu mögen und umgekehrt). Weiterhin kommt es zu Umformungen zwischen den einzelnen Energieformen: 1) Im Higgs-Feld könnte ein geringer Teil der Baryonischen Materie sich teilweise in die Dunkle Antimaterie transformieren. 2) In den Schwarzen Löchern verwandelt sich ein Teil der Baryonischen Materie in die Dunkle Energie. 3) In den Schwarzen Löchern bzw. in Galaxienkollisionen, bei denen es auch zu Fusionen von Schwarzen Löchern kommt, wird Dunkle Antimaterie schließlich auch zur Dunklen Energie. 35 Unten stehende Grafik gibt den wahrscheinlichen Verlauf der unterschiedlichen Energieformen an: Wie am Anfang, so wird auch am Ende die Dunkle Energie die einzige Energieform sein. Am Anfang des Universums dominierte die Strahlung (Energieinhalt des Kosmos bestand fast nur aus Dunkler Energie), nach etwa 10.000 bis 100.000 Jahren die Materie und nach etwa 10 Milliarden Jahren wieder die Dunkle Energie. Grafik 9: Entwicklung der einzelnen Energieformen im zeitlichen Verlauf; Quelle: verschiedene Quellen und eine eigene Projektion in die Zukunft 3.6. Stringtheorie, M-Theorie und Schleifenquantengravitation Einige Physiker haben die Stringtheorie entwickelt, derzufolge Quarks und Leptonen nicht die kleinsten Elementarteilchen sind. Die Stringtheorie besagt, dass man die oben genannten Teilchen auf noch kleinere Gebilde zurückführen kann – die Strings. Darunter sollte man sich kleine Fäden oder Schlaufen vorstellen, die wie eine Violinseite verschiedene Schwingungsformen annehmen können. Dem Schwingungszustand entsprechend wird aus einem String ein bestimmtes Elementarteilchen. Strings können offen (Fäden) oder geschlossen (Schleifen) sein. Die Austauschteilchen der Gravitation (Higgs-Bosonen) wären geschlossene, Photonen (elektromagnetische Wechselwirkung) und Gluonen (starke Wechselwirkung) hingegen offene Strings. 36
