- Zweiter Teil -
Die einheitliche Theorie des Universums oder die Theorie von allem ist eine hypothetische einheitliche physikalische und mathematische Theorie, die alle bekannten fundamentalen Wechselwirkungen beschreibt. Der Begriff wurde ursprünglich ironisch verwendet, um sich auf eine Vielzahl verallgemeinerter Theorien zu beziehen. Im Laufe der Zeit wurde der Begriff in den Popularisierungen der Quantenphysik verankert, um eine Theorie zu bezeichnen, die alle vier grundlegenden Wechselwirkungen in der Natur kombiniert: Gravitations-, elektromagnetische, starke nukleare und schwache nukleare Wechselwirkungen. Darüber hinaus muss es die Existenz aller Elementarteilchen erklären. Die Suche nach einer einheitlichen Theorie wird als eines der Hauptziele der modernen Wissenschaft bezeichnet.
Die Idee einer einheitlichen Theorie entstand dank des Wissens, das von mehr als einer Generation von Wissenschaftlern gesammelt wurde. Als Wissen gewonnen wurde, erweiterte sich das Verständnis der Menschheit für die umgebende Welt und ihre Gesetze. Da das wissenschaftliche Bild der Welt eine verallgemeinerte systemische Formation ist, kann ihre radikale Veränderung nicht auf eine separate, wenn auch größte wissenschaftliche Entdeckung reduziert werden. Letzteres kann jedoch zu einer Art Kettenreaktion führen, die eine ganze Reihe, einen Komplex wissenschaftlicher Entdeckungen, ergeben kann, die letztendlich zu einer Veränderung des wissenschaftlichen Weltbildes führen wird. Die wichtigsten dabei sind natürlich Entdeckungen in den Grundlagenwissenschaften, auf die es sich stützt. Wenn man bedenkt, dass Wissenschaft in erster Linie eine Methode ist, ist es nicht schwer anzunehmen, dass eine Veränderung des wissenschaftlichen Weltbildes auch eine radikale Umstrukturierung der Methoden zur Erlangung neuen Wissens bedeuten sollte.einschließlich Änderungen in den Normen und Idealen der Wissenschaft.
Die Entwicklung der Weltidee erfolgte nicht sofort. Solche klar und eindeutig festgelegten radikalen Veränderungen in wissenschaftlichen Bildern der Welt, d.h. Es gibt drei wissenschaftliche Revolutionen in der Geschichte der Entwicklung der Wissenschaft im Allgemeinen und der Naturwissenschaften im Besonderen. Wenn sie durch die Namen der Wissenschaftler personifiziert sind, die bei diesen Ereignissen die wichtigste Rolle gespielt haben, sollten die drei globalen wissenschaftlichen Revolutionen als Aristotelian, Newtonian und Einstein bezeichnet werden.
In den VI - IV Jahrhunderten. BC. Die erste Revolution im Wissen der Welt wurde durchgeführt, wodurch die Wissenschaft selbst geboren wurde. Die historische Bedeutung dieser Revolution liegt in der Unterscheidung der Wissenschaft von anderen Formen der Erkenntnis und der Beherrschung der Welt, in der Schaffung bestimmter Normen und Modelle für die Konstruktion wissenschaftlicher Erkenntnisse. Natürlich hat das Problem des Ursprungs des Universums die Gedanken der Menschen sehr lange beschäftigt.
Nach einer Reihe früher jüdisch-christlich-muslimischer Mythen entstand unser Universum zu einem bestimmten und nicht sehr weit entfernten Zeitpunkt in der Vergangenheit. Eine der Grundlagen solcher Überzeugungen war die Notwendigkeit, die "Grundursache" des Universums zu finden. Jedes Ereignis im Universum wird durch Angabe seiner Ursache erklärt, dh eines anderen Ereignisses, das früher stattgefunden hat. Eine solche Erklärung der Existenz des Universums selbst ist nur möglich, wenn es einen Anfang hatte. Ein weiterer Grund wurde vom seligen Augustinus vorgebracht (die orthodoxe Kirche betrachtet Augustinus als gesegnet und die katholische Kirche als Heiligen). im Buch "Stadt Gottes". Er wies darauf hin, dass die Zivilisation Fortschritte macht, und wir erinnern uns, wer diese oder jene Tat begangen hat und wer was erfunden hat. Daher ist es unwahrscheinlich, dass die Menschheit und damit wahrscheinlich das Universum sehr lange existieren wird. Der selige Augustinus hielt das Datum der Erschaffung des Universums für akzeptabel, entsprechend dem Buch Genesis: ungefähr 5000 v. (Interessanterweise ist dieses Datum nicht weit vom Ende der letzten Eiszeit entfernt - 10.000 v. Chr., Die Archäologen als Beginn der Zivilisation betrachten.)
Aristoteles und die meisten anderen griechischen Philosophen mochten die Idee der Erschaffung des Universums nicht, da sie mit göttlicher Intervention verbunden war. Deshalb glaubten sie, dass Menschen und die Welt um sie herum existieren und für immer existieren werden. Alte Wissenschaftler betrachteten das Argument bezüglich des Fortschritts der Zivilisation und entschieden, dass es regelmäßig zu Überschwemmungen und anderen Kataklysmen auf der Welt kam, die die Menschheit immer wieder an den Ausgangspunkt der Zivilisation brachten.
Aristoteles schuf formale Logik, d.h. Tatsächlich ist die Beweislehre das Hauptinstrument zur Ableitung und Systematisierung von Wissen. entwickelte einen kategorialen und konzeptuellen Apparat; genehmigte eine Art Kanon für die Organisation wissenschaftlicher Forschung (Geschichte des Themas, Problemstellung, Argumente "für" und "gegen", Begründung der Entscheidung); objektiv differenziertes wissenschaftliches Wissen selbst, Trennung der Naturwissenschaften von Metaphysik (Philosophie), Mathematik usw. Die von Aristoteles festgelegten Normen der wissenschaftlichen Natur des Wissens, Erklärungs-, Beschreibungs- und Rechtfertigungsmodelle in der Wissenschaft haben seit mehr als tausend Jahren unbestreitbare Autorität, und vieles (zum Beispiel die Gesetze der formalen Logik) ist immer noch wirksam.
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Das wichtigste Fragment des alten wissenschaftlichen Weltbildes war die konsequente geozentrische Lehre der Weltsphären. Der Geozentrismus dieser Zeit war überhaupt keine "natürliche" Beschreibung direkt beobachtbarer Tatsachen. Es war ein schwieriger und mutiger Schritt ins Unbekannte: Schließlich war es für die Einheit und Konsistenz der Struktur des Kosmos notwendig, die sichtbare Himmelshalbkugel durch eine analoge unsichtbare zu ergänzen, um die Möglichkeit der Existenz von Antipoden zuzugeben, d.h. Einwohner der gegenüberliegenden Seite der Welt usw.
Aristoteles glaubte, die Erde sei bewegungslos, und Sonne, Mond, Planeten und Sterne drehen sich in kreisförmigen Bahnen um sie. Er glaubte es, weil gemäß seinen mystischen Ansichten die Erde als Zentrum des Universums angesehen wurde und die Kreisbewegung am perfektesten war. Ptolemaios entwickelte Aristoteles 'Idee im zweiten Jahrhundert zu einem vollständigen kosmologischen Modell. Die Erde steht in der Mitte, umgeben von acht Kugeln, die den Mond, die Sonne und fünf damals bekannte Planeten tragen: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn (Abb. 1.1). Ptolemaios glaubte, dass sich die Planeten selbst in kleineren Kreisen bewegen, die an den entsprechenden Kugeln befestigt sind. Dies erklärte den sehr schwierigen Weg, den die Planeten, wie wir sehen, einschlagen. Auf der allerletzten Kugel befinden sich Fixsterne, die sich relativ zueinander an derselben Position bewegen und sich insgesamt über den Himmel bewegen. Was sich hinter der letzten Sphäre befindet, wurde nicht erklärt, aber auf jeden Fall war es nicht länger Teil des Universums, das die Menschheit beobachtet.
Das Modell von Ptolemäus ermöglichte es, die Position von Himmelskörpern am Himmel gut vorherzusagen, aber für eine genaue Vorhersage musste er akzeptieren, dass sich die Flugbahn des Mondes an einigen Stellen der Erde zweimal näher nähert als an anderen! Dies bedeutet, dass der Mond in einer Position zweimal größer erscheinen sollte als in einer anderen! Ptolemaios war sich dieses Fehlers bewusst, aber dennoch wurde seine Theorie akzeptiert, wenn auch nicht überall. Die christliche Kirche akzeptierte das ptolemäische Modell des Universums als nicht unvereinbar mit der Bibel, denn dieses Modell war insofern sehr gut, als es viel Raum für Hölle und Himmel außerhalb der Sphäre der Fixsterne ließ. 1514 schlug der polnische Priester Nicolaus Copernicus jedoch ein noch einfacheres Modell vor. (Copernicus befürchtete zunächst, dass die Kirche ihn möglicherweise zum Ketzer erklären würde, und propagierte sein Modell anonym.) Seine Idee wardass die Sonne im Zentrum stationär ist und die Erde und andere Planeten sich in kreisförmigen Bahnen um sie drehen. Fast ein Jahrhundert verging, bis Copernicus 'Idee ernst genommen wurde. Zwei Astronomen - der Deutsche Johannes Kepler und der Italiener Galileo Galilei - unterstützten öffentlich Copernicus 'Theorie, obwohl die von Copernicus vorhergesagten Umlaufbahnen nicht ganz mit den beobachteten übereinstimmten. Die Theorie von Aristoteles-Ptolemäus endete 1609, als Galileo begann, den Nachthimmel mit seinem neu erfundenen Teleskop zu beobachten. Galileo zielte mit einem Teleskop auf den Planeten Jupiter und entdeckte mehrere kleine Satelliten oder Monde, die den Jupiter umkreisten. Dies bedeutete, dass sich nicht unbedingt alle Himmelskörper direkt um die Erde drehen müssen, wie Aristoteles und Ptolemaios glaubten. (Natürlich könnte man noch überlegendass die Erde im Zentrum des Universums ruht und die Monde des Jupiter sich auf einem sehr komplexen Pfad um die Erde bewegen, so dass es nur so aussieht, als ob sie sich um den Jupiter drehen. Copernicus 'Theorie war jedoch viel einfacher.) Gleichzeitig modifizierte Johannes Kepler Copernicus' Theorie unter der Annahme, dass sich die Planeten nicht in Kreisen, sondern in Ellipsen bewegen (eine Ellipse ist ein länglicher Kreis). Schließlich stimmten nun die Vorhersagen mit den Beobachtungen überein. Schließlich stimmen die Vorhersagen nun mit den Ergebnissen der Beobachtungen überein. Schließlich stimmen die Vorhersagen nun mit den Ergebnissen der Beobachtungen überein.
Für Kepler waren seine elliptischen Bahnen eine künstliche Hypothese und darüber hinaus "unelegant", da eine Ellipse eine viel weniger perfekte Figur ist als ein Kreis. Als Kepler fast zufällig feststellte, dass die elliptischen Bahnen gut mit den Beobachtungen übereinstimmen, konnte er diese Tatsache nie mit seiner Vorstellung in Einklang bringen, dass sich die Planeten unter dem Einfluss magnetischer Kräfte um die Sonne drehen. Die Erklärung kam erst viel später, 1687, als Isaac Newton sein Buch "Mathematical Principles of Natural Philosophy" veröffentlichte. Newton stellte darin nicht nur eine Theorie der Bewegung materieller Körper in Zeit und Raum vor, sondern entwickelte auch komplexe mathematische Methoden, die zur Analyse der Bewegung von Himmelskörpern erforderlich sind.
Darüber hinaus postulierte Newton das Gesetz der universellen Gravitation, wonach jeder Körper im Universum von jedem anderen Körper mit der größeren Kraft angezogen wird, je größer die Masse dieser Körper und je kleiner der Abstand zwischen ihnen ist. Dies ist genau die Kraft, die Körper zu Boden fallen lässt. (Die Geschichte, dass Newton von einem Apfel inspiriert wurde, der auf seinen Kopf fiel, ist mit ziemlicher Sicherheit unzuverlässig. Newton selbst sagte nur darüber, dass die Idee der Schwerkraft kam, als er in einer "kontemplativen Stimmung" saß, und "der Grund war der Fall des Apfels") …
Ferner zeigte Newton, dass sich der Mond nach seinem Gesetz unter Einwirkung von Gravitationskräften in einer elliptischen Umlaufbahn um die Erde bewegt und die Erde und die Planeten sich in elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne drehen. (8) Newtons Modell ist ein Körper, der sich gleichmäßig im absoluten unendlichen Raum und bewegt geradlinig, bis auf diesen Körper eine Kraft (das erste Gesetz der Mechanik) oder zwei Körper einwirkt, die mit gleichen und entgegengesetzten Kräften aufeinander einwirken (das dritte Gesetz der Mechanik); Die Kraft selbst wird einfach als Ursache für die Beschleunigung sich bewegender Körper angesehen (das zweite Gesetz der Mechanik), das heißt, als ob sie für sich existiert und aus dem Nichts kommt.
Newton behielt die Betrachtung der Mechanik als universelle physikalische Theorie bei. Im 19. Jahrhundert. Dieser Ort wurde von einem mechanistischen Bild der Welt eingenommen, das Mechanik, Thermodynamik und die kinetische Theorie der Materie, die elastische Theorie des Lichts und den Elektromagnetismus umfasst. Die Entdeckung des Elektrons stimulierte eine Überarbeitung der Ideen. Am Ende des Jahrhunderts baute H. Lorenz seine elektronische Theorie auf, um alle natürlichen Phänomene abzudecken, aber er erreichte dies nicht. Probleme im Zusammenhang mit der Diskretion der Ladung und der Kontinuität des Feldes sowie Probleme in der Theorie der Strahlung ("Ultraviolettkatastrophe") führten zur Schaffung eines Quantenfeldbildes der Welt und der Quantenmechanik.
Einstein gab 1915 ein klassisches Beispiel für die Verwendung abstrakter Konzepte zur Erklärung der Natur und veröffentlichte seine wahrhaft epochale allgemeine Relativitätstheorie. Diese Arbeit ist eine der wenigen, die Wendepunkte im Verständnis des Menschen für die Welt um ihn herum markieren. Die Schönheit von Einsteins Theorie beruht nicht nur auf der Kraft und Eleganz der Gleichungen des Gravitationsfeldes, sondern auch auf der überwältigenden Radikalität seiner Ansichten. Die allgemeine Relativitätstheorie hat zuversichtlich verkündet, dass die Schwerkraft die Geometrie des gekrümmten Raums ist. Das Konzept der Beschleunigung im Raum wurde durch das Konzept der Krümmung des Raums ersetzt. (2)
Nach der Schaffung der SRT wurde erwartet, dass die universelle Abdeckung der natürlichen Welt ein elektromagnetisches Bild der Welt liefern könnte, das die Relativitätstheorie, Maxwells Theorie und Mechanik kombiniert, aber diese Illusion wurde bald zerstreut.
Die spezielle Relativitätstheorie (SRT) (spezielle Relativitätstheorie; relativistische Mechanik) beschreibt die Bewegung, die Gesetze der Mechanik und die Raum-Zeit-Beziehungen bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit. Im Rahmen der speziellen Relativitätstheorie ist Newtons klassische Mechanik eine langsame Näherung. Die Verallgemeinerung der SRT für Gravitationsfelder wird als allgemeine Relativitätstheorie (GRT) bezeichnet. Die SRT basiert auf zwei Postulaten:
1. In allen Trägheitsreferenzrahmen bleibt die Lichtgeschwindigkeit unverändert (sie ist unveränderlich) und hängt nicht von der Bewegung der Quelle, des Empfängers oder des Rahmens selbst ab. In der klassischen Mechanik von Galileo-Newton ist die Geschwindigkeit der relativen Annäherung zweier Körper immer größer als die Geschwindigkeit dieser Körper und hängt sowohl von der Geschwindigkeit eines Objekts als auch von der Geschwindigkeit eines anderen ab. Daher fällt es uns schwer zu glauben, dass die Lichtgeschwindigkeit nicht von der Geschwindigkeit ihrer Quelle abhängt, aber dies ist eine wissenschaftliche Tatsache.
2. Realer Raum und Zeit bilden ein einziges vierdimensionales Raum-Zeit-Kontinuum, so dass während des Übergangs zwischen Referenzrahmen der Wert des Raum-Zeit-Intervalls zwischen Ereignissen unverändert bleibt. In SRT gibt es keine gleichzeitigen Ereignisse in allen Referenzrahmen. Hier sehen zwei Ereignisse, die gleichzeitig in einem Referenzrahmen ausgeführt werden, zeitlich unterschiedlich aus der Sicht eines anderen, sich bewegenden oder ruhenden Referenzrahmens aus.
In der speziellen Relativitätstheorie bleiben alle grundlegenden Definitionen der klassischen Physik - Impuls, Arbeit, Energie - erhalten. Es gibt aber auch etwas Neues: vor allem die Abhängigkeit der Masse von der Bewegungsgeschwindigkeit. Daher kann man den klassischen Ausdruck nicht für kinetische Energie verwenden, da er unter der Annahme erhalten wurde, dass die Masse des Objekts unverändert bleibt.
Viele Theoretiker haben versucht, Schwerkraft und Elektromagnetismus mit einheitlichen Gleichungen zu erfassen. Unter dem Einfluss von Einstein, der die vierdimensionale Raumzeit einführte, wurden mehrdimensionale Feldtheorien erstellt, um Phänomene auf die geometrischen Eigenschaften des Raums zu reduzieren.
Die Vereinigung wurde auf der Grundlage der etablierten Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit für verschiedene Beobachter durchgeführt, die sich ohne äußere Kräfte im leeren Raum bewegen. Einstein stellte die Weltlinie des Objekts in einer Ebene dar (Abb. 2), in der die Raumachse horizontal und die Zeitachse vertikal ausgerichtet ist. Dann ist die vertikale Linie die Weltlinie des Objekts, die in dem gegebenen Bezugsrahmen ruht, und die schräge Linie ist das Objekt, das sich mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt. Die gekrümmte Weltlinie entspricht der beschleunigten Bewegung des Objekts. Jeder Punkt auf dieser Ebene entspricht einer Position an einem bestimmten Ort zu einem bestimmten Zeitpunkt und wird als Ereignis bezeichnet. In diesem Fall ist die Schwerkraft keine Kraft mehr, die auf den passiven Hintergrund von Raum und Zeit wirkt, sondern eine Verzerrung der Raumzeit selbst. Das Gravitationsfeld ist schließlich „die Krümmung der Raumzeit.
Abb. 2. Raum-Zeit-Diagramm
Bald nach seiner Gründung (1905) hörte die spezielle Relativitätstheorie auf, Einstein zu entsprechen, und er begann, an ihrer Verallgemeinerung zu arbeiten. Dasselbe geschah mit der allgemeinen Relativitätstheorie. 1925 begann Einstein mit der Arbeit an der Theorie, die er mit kurzen Unterbrechungen bis zum Ende seiner Tage studieren sollte. Das Hauptproblem, das ihn beunruhigte - die Art der Feldquellen - hatte bereits eine bestimmte Geschichte, als Einstein es aufnahm. Warum fallen die Partikel zum Beispiel nicht auseinander? Schließlich trägt ein Elektron eine negative Ladung und negative Ladungen stoßen sich gegenseitig ab, d.h. Das Elektron müsste aufgrund der Abstoßung benachbarter Gebiete von innen explodieren!
In gewissem Sinne besteht dieses Problem bis heute fort. Es wurde noch keine zufriedenstellende Theorie aufgestellt, die die Kräfte beschreibt, die im Inneren des Elektrons wirken. Die Schwierigkeiten können jedoch umgangen werden, indem angenommen wird, dass das Elektron keine innere Struktur hat - es ist eine Punktladung, die keine Dimensionen hat und daher nicht von innen herausgerissen werden kann.
Es ist jedoch allgemein anerkannt, dass die Hauptbestimmungen der modernen Kosmologie - die Wissenschaft der Struktur und Evolution des Universums - nach der Schaffung des ersten relativistischen Modells, das auf der Theorie der Schwerkraft basiert und behauptet, das gesamte Universum zu beschreiben, durch A. Einstein im Jahr 1917 entstanden sind. Dieses Modell charakterisierte den stationären Zustand des Universums und erwies sich, wie astrophysikalische Beobachtungen zeigten, als falsch.
Ein wichtiger Schritt zur Lösung kosmologischer Probleme wurde 1922 von Professor der Petrograder Universität A. A. Friedman (1888-1925). Als Ergebnis der Lösung kosmologischer Gleichungen kam er zu dem Schluss: Das Universum kann sich nicht in einem stationären Zustand befinden - alle Galaxien bewegen sich in Vorwärtsrichtung voneinander weg und befanden sich daher alle am selben Ort.
Der nächste Schritt wurde 1924 unternommen, als der amerikanische Astronom E. Hubble (1889-1953) am Mount Wilson Observatory in Kalifornien die Entfernung zu nahe gelegenen Galaxien (damals Nebel genannt) maß und damit die Welt der Galaxien entdeckte. Als Astronomen begannen, die Spektren von Sternen in anderen Galaxien zu untersuchen, wurde etwas noch Seltsameres entdeckt: Unsere eigene Galaxie hatte die gleichen charakteristischen Sätze fehlender Farben wie Sterne, aber sie waren alle um den gleichen Betrag zum roten Ende des Spektrums verschoben. Sichtbares Licht sind Schwingungen oder Wellen des elektromagnetischen Feldes. Die Frequenz (Anzahl der Wellen pro Sekunde) von Lichtschwingungen ist extrem hoch - von vierhundert bis siebenhundert Millionen Wellen pro Sekunde. Das menschliche Auge nimmt Licht mit unterschiedlichen Frequenzen als unterschiedliche Farben wahr, wobei die niedrigsten Frequenzen dem roten Ende des Spektrums entsprechen.und das höchste bis lila. Stellen Sie sich eine Lichtquelle vor, die sich in einem festen Abstand von uns befindet (z. B. ein Stern) und Lichtwellen mit einer konstanten Frequenz aussendet. Offensichtlich ist die Frequenz der ankommenden Wellen dieselbe wie die, mit der sie emittiert werden (selbst wenn das Gravitationsfeld der Galaxie klein und ihr Einfluss unbedeutend ist). Angenommen, die Quelle beginnt sich in unsere Richtung zu bewegen. Wenn die nächste Welle ausgesendet wird, ist die Quelle näher an uns, und daher ist die Zeit, die der Scheitel dieser Welle benötigt, um uns zu erreichen, kürzer als im Fall eines Fixsterns. Folglich ist die Zeit zwischen den Scheiteln der beiden ankommenden Wellen kürzer und die Anzahl der Wellen, die wir in einer Sekunde empfangen (d. H. Die Frequenz), ist größer als bei stationärem Stern. Wenn die Quelle entfernt wird, ist die Frequenz der ankommenden Wellen geringer. Das heisst,dass die Spektren von zurückgehenden Sternen rot verschoben sind (Rotverschiebung) und die Spektren von sich nähernden Sternen eine violette Verschiebung erfahren sollten. Diese Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Frequenz wird als Doppler-Effekt bezeichnet, und dieser Effekt ist sogar in unserem täglichen Leben üblich. Der Doppler-Effekt wird von der Polizei genutzt, die die Geschwindigkeit von Fahrzeugen aus der Ferne anhand der Frequenz der von ihnen reflektierten Funksignale bestimmt.
Nachdem Hubble bewiesen hatte, dass andere Galaxien existieren, widmete er sich in allen folgenden Jahren der Erstellung von Entfernungskatalogen zu diesen Galaxien und der Beobachtung ihrer Spektren. Zu dieser Zeit glaubten die meisten Wissenschaftler, dass die Bewegung von Galaxien zufällig erfolgt und daher die zur roten Seite verschobenen Spektren ebenso beobachtet werden sollten wie die zum Violett verschobenen. Was für eine Überraschung war es, als die meisten Galaxien eine Rotverschiebung der Spektren zeigten, das heißt, es stellte sich heraus, dass sich fast alle Galaxien von uns entfernen! Noch überraschender war die 1929 von Hubble veröffentlichte Entdeckung: Hubble entdeckte, dass selbst die Größe der Rotverschiebung nicht zufällig ist, sondern direkt proportional zur Entfernung von uns zur Galaxie. Mit anderen Worten, je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich weg! Und dies bedeutete, dass das Universum nicht statisch sein konnte, wie zuvor angenommen,dass es sich tatsächlich kontinuierlich ausdehnt und die Abstände zwischen Galaxien ständig zunehmen.
Die Expansion des Universums bedeutet, dass sein Volumen in der Vergangenheit geringer war als heute. Wenn die Zeit in dem von Einstein und Friedman entwickelten Modell des Universums zurückgedreht wird, verlaufen die Ereignisse in umgekehrter Reihenfolge, wie in einem Film, der vom Ende an gespielt wird. Dann stellt sich heraus, dass der Radius des Universums vor etwa 13 Milliarden Jahren sehr klein war, dh das Gewicht der Galaxie, des interstellaren Mediums und der Strahlung - mit einem Wort, alles, was jetzt das Universum ausmacht, war in einem vernachlässigbaren Volumen nahe Null konzentriert. Dieser primäre superdichte und superheiße Zustand des Universums hat in unserer modernen Realität keine Analoga. Es wird angenommen, dass zu dieser Zeit die Dichte der Substanz des Universums mit der Dichte des Atomkerns vergleichbar war und das gesamte Universum ein riesiger Kerntropfen war. Aus irgendeinem Grund befand sich das Atomtröpfchen in einem instabilen Zustand und explodierte. Diese Annahme steht im Mittelpunkt des Urknallkonzepts.
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