Alles nichts, oder ... ?

Schwierigkeitsstufe: Echt hart ...

Und wieder so ein Referat wo ich nicht weiß wie ich anfangen soll. Heute soll es mal um Alles gehen, und das Nichts, ... Also, wie Sterne funktionieren, was Galaxien sind und so, das wissen wir ja nun. Aber jetzt wird es wirklich schwierig. Heute soll es mal um Alles gehen, und auch um Nichts. Da muss es doch einen Zusammenhang geben, denn das Eine kann nicht ohne das Andere sein, und umgekehrt - Es gibt kein Nichts ohne Etwas, und umgekehrt. Und sollte es tatsächlich mal einen Anfang gegeben haben, dann halt aus dem Nichts. Irgendwie, ... Ich sag ja, das wird heute nicht einfach, ... Also fangen wir mal damit an was wir glauben zu wissen, was unser Wissensspektrum ist. 1. Alles was da ist, greifbar ist, erkennbar ist, nennt sich Materie. 2. Dazwischen diese Leere, nennt sich Raum. 3. Raum hat auch Eigenschaften, kann sich wellen, biegen, verzerren. 4. Daraus resultiert sich das Übertragen von Informationen, Licht, usw ... Also, Raum ist also das Nichts, ... irgendwie, hat aber Eigenschaften. Somit ist der leere Raum eben doch kein Nichts, sondern ein etwas, irgendwie. Tja, und wenn uns der Blick in die Ferne nicht sagen will wie das alles sein kann, dann muss man eben mal den Blick nach unten richten, das Kleine, das Kleinste. Tja, ... da geht es schon los, ... beide Enden sind scheinbar unendlich. Irgendwie gibt es in beide Richtungen keine Grenzen. Schauen wir uns doch mal, ... hmmm, ... eine Kaffeetasse an. Schöne glatte Oberfläche, hart, fest, wiegt auch etwas, ... Kann man in die Hand nehmen, man kann sich daran verbrennen. Also harte solide Materie, ... denkt man, ... Dann gehen wir mal gaaanz nah ran, und sehen plötzlich dass die Oberfläche gar nicht so glatt ist, man sieht Risse und Furchen, irgendwann sogar richtige Landschaften. Jetzt gehen wir noch näher ran, und erkennen Moleküle, Atome. Atome, stellt man sich als kleine Kügelchen vor, so wie in der Schule. Das ist aber falsch, ... Alleine dass man sich vorstellt dass Atome kleine Kügelchen sind, die man irgendwie handlich zusammen stecken kann zu Molekülen, ist schon falsch. Hier werden wir zum ersten Mal ein echtes "Aha-Erlebnis" haben ... Stellen wir uns mal vor, so ein Atom ist so groß wie ein Sandkorn. Dann ist das nächste Atom von dieser Kaffeetasse meterweit entfernt. Die sind nicht irgendwie zusammen oder so. Was befindet sich dazwischen? Nichts, ... Und trotzdem haben wir eine Kaffeetasse in der Hand, glatt, fest, schwer. Und jetzt schauen wir uns so ein Atom an. Das Atom vergrößern wir jetzt mal auf die Größe wie ein Fußballstadion. Also richtig groß, ... Und nun, wie sieht dieses Atom jetzt aus? In der Mitte liegt ein Reiskorn, das ist der Atomkern. Ganz da oben in der letzten Zuschauerreihe flitzt ein winziges Elektron rum. Und dazwischen, .... Nichts, ... Schon alleine die Frage warum das Elektron da drum kreist, ... Achselzuck. Könnte doch viel besser abhaun, ... tut es aber nicht, ... warum ? Würde man nun von der Kaffeetasse alle Zwischenräume entfernen, so dass nur noch da ist was wirklich da ist, ohne Zwischenräume, dann wäre die Tasse unmessbar klein. Was dann passiert, darauf kommen wir gleich noch zu sprechen. Aber bei diesem Atom ist auch noch nicht Schluss, es geht weiter. Schauen wir uns nun nur den Atomkern an. Mindestens ein Proton, und ein Neutron. Nehmen wir mal einfach als Beispiel das Proton. Da ist auch noch nicht Schluss, Protonen bestehen aus Quarks. Neutronen auch, ... Und wieder diese Abstände untereinander, mit ganz viel Nichts. Woraus Quarks bestehen, ... Keine Ahnung. Momentan scheint es fast so als bestünden sie aus nichts weiter, nur aus sich selbst. Aber das hatte man ja bei Atomen auch gedacht. Hier stößt man einfach an die Grenzen, was aber nicht bedeutet dass hier Schluss ist. Neben diversen anderen Teilchen wie Neutrinos und so, gibt es da noch n ganzen Zoo an Teilchen, die man aber alle Erklären kann. Wie kann es denn da sein dass unsere Kaffeetasse trotzdem massiv ist, hart ist? Es gibt da etwas dass sich Energie nennt. Aha, und Energie treibt sich ja auch im leeren Raum rum, überall. Licht, Gravitation usw usw ... Und dann kommt plötzlich die dunkle Materie ins Spiel. Was das ist, das weiß nun wirklich keiner. Darum ja dunkle Materie, weil sie wirklich irgendwie geheimnisvoll ist. Was tut denn dunkle Materie? Nix, ... sie übt nur Gravitation aus. Und seit Anfang Januar wissen wir auch, sie kann Temperatur haben. Tadaaaa, ein Schritt weiter in der Forschung. Dunkle Materie kann sich irgendwie zusammen ballen, ist völlig unsichtbar. Dunkle Materie hat sonst keinerlei Effekte, ... Es gibt Stellen im Universum da gibt es mehr davon, und auch weniger. Aber irgendwie gibt es sie überall... Wie viel es davon gibt? 10% im Universum besteht aus Materie. 90% aus dieser unerklärlichen dunklen Materie. Und man hat bislang keinen blassen Schimmer was dunkle Materie ist. Vielleicht Energie? Nein, ... Dunkle Materie übt ja selbst Energie aus. Gravitation, und zwar eigentlich nur das, ... Es ist wirklich nicht einfach, ... Dunkle Materie könnte also das sein woraus Quarks bestehen. Das was sooooo klein ist, dass man es eben gar nicht mehr erfassen kann. Wenn aber etwas sehr klein ist, dann kann es auch viel davon geben. Da sind wir wieder bei den 10% zu 90% ... Dunkle Materie gibt es ja viel, sehr viel. Und der Rest ist eben Materie, das was wir so sehen. Raum, das ist sowas wie "ruhende Energie" sagte Harald Lesch mal. Materie braucht Energie, sonst kann sie nicht existieren. Harald Lesch sagte auch mal, Materie ist geronnene Energie, ... Phuuuuh, ... Leute, genau das ist Kosmologie. Ja wie könnte dass den alles passiert sein? Wie kann das alles zustande gekommen sein dass es so ist wie es ist? Gedankenspiel: Wir haben da also einen unendlichen Raum. Irgendwie auch Energie, ... Und irgendwie gerinnt dieser Raum jetzt und es bildet sich als Erstes dunkle Materie. Diese dunkle Materie ist winzig klein und übt nun Gravitation aus. Diese Gravitation sorgt dafür dass sich die dunkle Materie verknubbelt, und das hat man ja nun mal zweifelsfrei festgestellt. Und nun hat man auch noch festgestellt, dunkle Materie kann Temperatur haben. Ahaaaa, warm und kalt, minimale Unterschiede. Also genau DAS was wir da ganz weit draußen im Universum festgestellt haben. Winzigste Temperaturunterschiede, das ist das ERSTE was wohl entstanden ist. Ich denke, wenn man bedenkt was man da Anfang Januar rausgefunden hat, das macht schon irgenwie Sinn. Also, irgendwie gerinnt Raum zu dunkler Materie, die verklumpt irgendwie, wird dabei etwas wärmer, und übt Gravitation aus, und dann, dann wird daraus vielleicht irgendwann Materie. Umgekehrt, was passiert wenn die Temperatur den absoluten Nullpunkt erreicht? Materie löst sich auf, ... hört auf zu existieren. Aha, ... So, nun haben wir dunkle Materie, der absolute Nullpunkt wird überschritten, die erste Wärme ist entstanden, es entstehen erste Quarks, Protonen, Neutronen, Elektronen, und erste Atome lassen dann auch nicht mehr lange auf sich warten. Welches Atom lässt sich denn am einfachsten basteln? Wasserstoff, ... Proton, Neutron, Elektron, ... fertig. Es ist doch dann auch klar dass es so viel Wasserstoff gibt, weil es ja so einfach ist. Massenhaft Wasserstoff, überall und an jeder Ecke im Universum. Wenn es nun genug Wasserstoff gibt, dann bilden sich daraus Wolken. Wenn die Wolke nun groß genug ist, dann verklumpt alles wieder. Und was passiert dann, wenn alles genug verklumpt? Dann haben wir einen Stern. Erst der Stern verursacht durch Kernfusion alles was schwerer ist als Wasserstoff. Neue Elemente entstehen, noch und nöcher. Und das muss ja überall passiert sein, denn wir sehen ja überall Sterne. Egal wo im Universum, überall sind Sterne. Sterne tun sich auch zusammen, ziehen Gas an, es bilden sich Galaxien. Und auch die haben wir ja überall im Universum. Noch und nöcher Galaxien. Jetzt ratet mal was man besonders im Umfeld von Galaxien gefunden hat? Dunkle Materie, genauuuu, .... Es ist wieder diese dunkle Materie die dafür sorgt dass Galaxien nicht auseinander fliegen. Nur so kam man der dunklen Materie erst mal auf die Spur. Berechnungen hatten gezeigt, eine Galaxie kann keinen Bestand haben. Da muss es etwas geben, dass Gravitation ausübt, und zwar reichlich davon. Jede Galaxie müsste eigentlich auseinander fliegen. Und wie viel ist so an dunkler Materie vorhanden? ... 90% - Mindestens. Merkst Du was, ... ? Sieht aus als läge da der Schlüssel zu Allem... Und jetzt mal weiter gesponnen, angenommen da ist was dran was ich so schreibe. Wie weit kann sich denn Materie verklumpen - gerinnen? Das verraten uns die Sterne. Die Energie die in den Atomen steckt, will am liebsten wieder raus, kann aber nicht. Wenn jetzt ein Stern leuchtet, fusioniert er Atomkerne, Energie wird frei. Diese Energie wird in den leeren Raum entlassen. Wenn Atomkerne fusionieren, bedeutet aber auch, dass die Elemente schwerer werden. Elemente die schwerer werden, üben mehr Gravitation aus - klar soweit? Mehr Gravitation bedeutet, es verklumpt noch mehr, noch mehr Energie wird frei gelassen. Die Elemente werden noch schwerer, ... Noch mehr Gravitation. Und irgendwann dann landet man beim Eisen. Hier wird im Stern keine Energie mehr frei gelassen. Der Prozess endet, wenn genug Eisen da ist, stirbt ein Stern. Aber auch da ist noch lange nicht Schluss. Je mehr Eisen sich sammelt, um so schwerer wird das Ganze. Um so mehr Gravitation, um so mehr Druck. Das ganze wird immer kompakter... Wenn ein Stern recht groß ist, werden die Atomkerne ineinander gedrückt. Soweit bis sogar die Protonen in die Neutronen gedrückt werden, was ja machbar ist, denn es gibt ja diese wahnsinnigen Zwischenräume überall. Wir haben nun einen "Neutronenstern" ... Ein Ding mit der Masse einer Sonne, komprimiert zu einer 3 Kilometer Kugel, oder so. Dann gibt es da ja noch die Quarks, und es ist denkbar dass diese Kugel soweit gepresst werden kann dass wir einen Quarkstern bekommen. Es gibt da einen Kandidaten, ... aber man weiß es noch nicht. Scheint als gäbe es da tatsächlich einen ersten entdeckten Quarkstern. Wenn jetzt die Masse noch weiter steigt, wird alles völlig ineinander stürzen. Die letzten Zwischenräume verschwinden. Wir haben ein schwarzes Loch... Ein schwarzes Loch ist ein, ... ja, ... was is´n das überhaupt? Ein Ding dass eigentlich keine Eigenschaften mehr hat. Außer eben Gravitation. Und was ist im Inneren von einem schwarzen Loch? Aus Atome werden Neutronen, presst man sie weiter werden sie Quarks. Was passiert wenn man Quarks auch noch zusammen presst? Die nächste Stufe, so denke ich, dunkle Materie, ... Dunkle Materie, winzigst kleine "Dingelchen" die so unendlich klein sind, dass sie praktisch gar nichts anderes mehr tun außer Gravitation ausüben, wenn genug davon da ist. Es gibt sie ja, diese unsichtbaren Wolken aus dunkler Materie, die aber doch den Raum krümmen und das Licht ablenken, ... Aber sonst macht dunkle Materie eigentlich nichts mehr, ... Und was macht ein schwarzes Loch? Welche Eigenschaften hat ein schwarzes Loch? Keine, ... pure Gravitation. Und die Masse bleibt bestehen. Da gibt es dann also dieses Ding dass so schwer sein kann wie es will, und dabei nahezu unendlich klein gepresst werden kann. Ich könnte wetten, im Inneren eines schwarzen Lochs befindet sich eine winzige Kugel aus dunkler Materie, eine Masse so schwer wie Abermillionen Sonnen, aber kleiner als ein Atom. Kann das sein? Ja sage ich, ... Man denke nur mal an die riesigen Zwischenräume zwischen den Atomen. Und selbst die Zwischenräume innerhalb eines Atoms. 99,9999999999999999999999999999 ( ... ) 99999 % besteht aus Leere. Also aus NIX, wenn man so sieht, ... Daher der Titel; "Alles nichts, oder?" Die Kaffeetasse, ach ja, ... Wenn man alle Zwischenräume zwischen den Atomen aus der Kaffetasse entfernt, dann schrumpft sie und wird unmessbar klein. Aber die Masse bleibt dabei erhalten, die Tasse wird nicht weniger. Tja, ... dann hätten wir ein schwarzes Loch :-)