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Feinabstimmung des Universums (teil 4 von 8): Extreme Beispiele für Feinabstimmung

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Beschreibung: Drei extreme Beispiele für Feinabstimmung werden zusammen mit Veranschaulichungen dafür gegeben, wie groß die Zahlen sind und wie sehr unser Universum fein abgestimmt ist. 

  • von Imam Mufti (© 2016 IslamReligion.com)
  • Veröffentlicht am 24 Oct 2016
  • Zuletzt verändert am 17 Jul 2019
  • Gedruckt: 30
  • Gesehen: 9112 (Tagesmittelwerte: 8)
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Erstens identifizieren Physiker vier fundamentale Naturkräfte.  Mit ansteigen der Stärke sind es die Schwerkraft (G0), schwache Wechselwirkungen (1031 G0), elektromagnetische Kraft (1037 G0), und die starke Nuklearkraft (1040G0).

Zweitens da extreme Beispiele für Feinabstimmung mit außergewöhnlich großen Zahlen einhergehen, brauchen wir eine Vorstellung davon, wie groß diese sind.  Das wird uns eine Vorstellung davon vermitteln, wie empfindlich die Feinabstimmung ist:

·       die durchschnittliche Zellenzahl im menschlichen Körper liegt bei 1013 (d.h.  10 Billionen)

·       das Alter des Universums beträgt ungefähr 1017s

·       die Zahl der sub-atomaren Partikel im bekannten Universum wird auf 1080 geschätzt.

Mit diesen Zahlen im Hinterkopf betrachten wir nun folgende Beispiele für die Feinabstimmung:

1.  Schwache Nuklearkraft

Eine davon, die ´schwache Nuklearkraft´, die innerhalb des Nukleus eines Atoms arbeitet, ist so sensibel (fein abgestimmt), dass eine Veränderung von einem Teil zu 10100 das Leben in diesem Universum verhindern würde![1]

2.  Kosmologische Konstante

Die kosmologische Konstante ist ein Term der Gravitationstheorie Einsteins, die mit der Beschleunigung der Expansion des Universums zu tun hat.  Sie wird als eine Selbstdehnende Eigenschaft des Raumes beschrieben (oder genauer: Raum-Zeit).[2]  Wenn sie nicht in einem extrem engen Rahmen um Null liegt, wird das Universum entweder zusammenbrechen oder es wird sich zu schnell ausdehnen, als dass sich Galaxien und Sterne bilden können.  Die Konstante ist bis zu einem unvorstellbaren Grad fein darauf abgestimmt.  Wenn sie auch nur so wenig wie eins zu 10120 verändert würde, hätte das Universum kein Leben![3]

3.  Penrose Zahl: Das extremste Beispiel für Feinabstimmung

Das ist es noch nicht.  Wenn du entsprechend dem Standard-Kosmologie-Modell, dem heutigen akzeptierten Modell vom Universum, du 14 Milliarden Jahre zurück gehst, kannst du dir das Universum auf weniger als die Größe eines Golfballs kondensiert vorstellen.  Der Anfangszustand der Raum-Zeit und damit die Schwerkraft besaß eine sehr geringe Entropie.[4]  Diese geringe Entropie ist für ein bewohnbares Universum erforderlich, in dem Strukturen mit hoher Entropie wie Sterne gebildet werden.  Die ´Massenenergie´ des Anfangsuniversums muss präzise gewesen sein, um Galaxien und Planeten zu erhalten, und damit wir existieren können.   Das extremste Beispiel der Feinabstimmung hat etwas zu tun mit der Verteilung der Massenenergie zu jener Zeit. 

Wie präzise?

Roger Penrose von der Oxford University, und einer der führenden theorerischen Physiker und Kosmologen Britanniens, hat die Wahrscheinlichkeit dafür berechnet, dass ein Zustand geringer Entrope allein durch Zufall existiert und das ist eins zu 1010^123 - die Penrose Zahl.  Er schrieb in seinem Buch, ‘The Road to Reality,’ (der Weg zur Realität): "Schöpfung des Universums, eine phantasievolle Beschreibung!  Der Stift des Schöpfers muss eine kleine Schachtel finden, nur eins zu 1010^123 des gesamten Phasenraumes, um ein Universum mit einem speziellen Urknall zu schaffen, wie wir es tatsächlich vorfinden."[5]

In seinem anderen Buch, ‘The Emperor’s New Mind,’ (Der neue Geist des Kaisers), beobachtete er: "Um ein Universum zu erzeugen, das dem ähnelt, in dem wir leben, sollte der Schöpfer auf ein absurd kleines Volumen des Phasenraumes  möglicher Universen zielen - etwa 1/1010^123 des gesamten Volumens, für die betreffende Situation."[6]

Wollen wir versuchen, eine Vorstellung von der Zahl, von der wir reden, zu erhalten? 

Du hast nicht genügend Partikel im Universum (in dem, das wir kennen), um alle die Nullen zu schreiben!  Es ist wie eine zehn mit einem Exponenten von:

10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000. 

Diese Zahl ist so groß, dass wenn jede Null eine zehn-Punkte-Schrift wäre, dann würde sie einen großen Teil des Universums ausfüllen![7]

Aus diesem Grunde erläutern wir sie mit vier Illustrationen.

Erstens das Balancieren einer Milliarde Bleistifte, die alle gleichzeitig auf ihren geschärften Spitzen auf einer glatten Glasoberfläche stehen ohne jegliche vertikale Stütze, kommt nicht mal der Beschreibung der Genauigkeit von einem Teil von 1060 nahe.[8]

Zweitens ist dies eine viel größere Präzision, als dafür erforderlich wäre, einen Pfeil durchs ganze Universum zu schießen und einen Penny zu treffen![9]

Eine dritte Illustration, die helfen könnte, wurde von dem Astrophysiker Hugh Ross[10]  vorgeschlagen.  Bedecke Amerika mit Münzen, bis die Türme bis zum Mond reichen (380,000 km oder 236,000 miles entfernt), dann mache das gleiche für eine Milliarde anderer Kontinente derselben Größe.  Male eine Münze rot und steck sie irgendwo zwischen die Milliarden Säulen.  Verbinde einem Freund die Augen und bitte ihn, die Münze zu ziehen.  Die Wahrscheinlichkeit, dass er sie zieht, liegt bei 1 von 1037.

Alle diese Zahlen sind extrem klein, wenn man sie mit der Feinabstimmung der Penrose Zahl vergleicht, dem extremsten Beispiel für Feinabstimmung, das wir kennen.                                                                              

Zusammengefasst heisst das, die Feinabstimmung vieler Konstanten der Physik muss in einen überaus engen Rahmen von Werten fallen, damit Leben existieren kann.  Wenn sie nur ganz leicht abweichende Werte hätten, könnten keine komplexen materiellen Systeme existieren.  Dies ist eine weithin akzeptierte Tatsache.



Fußnoten:

[1] Davies, Paul.  1980.  Other Worlds.  London: Dent.  160-61, 168-69.

[2] Ross, Hugh.  2001.  The Creator and The Cosmos.  Colorado Springs, Co: NavPress.  46.

[3] Krauss, Lawrence.  1998.  The Astrophysical Journal.  501: 465

[4] Entropie ist ein Maß für Unordnung.

[5] Penrose, Roger.  2004.  The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe.  London: Jonathan Cape.  730.

[6] Penrose, Roger.  1991.  The Emperor’s New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics.  New York: Penguin Books.  343.

[7] Spitzer, Robert.  2010.  New Proofs for the Existence of God: Contributions of Contemporary Physics and Philosophy.  Grand Rapids/Cambridge: Wm.B.  Eerdmans Publishing Co.  59.

[8] Ross, Hugh.  2001.  The Creator and The Cosmos.  Colorado Springs, Co: NavPress.  151.

[9] Lecture at Pepperdine University titled ‘Is [it] True?’ hosted by the Veritas Forum on Feb 18, 2013.

[10] Ross, Hugh.  2001.  The Creator and The Cosmos.  Colorado Springs, Co: NavPress.  150.

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