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Kann ein Universum sich entwickeln und fortpflanzen? Können Universen eine Evolution durchmachen, mit Mutation und Selektion? Möglicherweise – wenn das Universum den Gesetzen der exotischen „Schleifenquantengravitation“ gehorcht.
Seit dem Anfang des 20. Jahrhunderts weiss man, dass unser physikalisches Weltbild unvollständig ist: Obwohl sowohl die Quantenphysik als auch die Relativitätstheorie in ihren eigenen Bereichen immer wieder durch unzählige Experimente bestätigt wurden, versagen sie im jeweils anderen Gebiet. Schon früh wurden Versuche unternommen, beide Ansätze in der sogenannten „Weltformel“ zu vereinen: eine physikalische Theorie, die sowohl auf der Makroebene der Sterne und Galaxien als auch auf der submikroskopischen Ebene der Atome und Elementarteilchen verlässliche Vorhersagen über das Verhalten von Objekten macht. Als Kandidat für diese „Theory of Everything“ (wie die Weltformel auf englisch genannt wird) wurde lange die Stringtheorie gehandelt (wonach die Welt aus winzigen Fäden besteht, die in 11 oder auch 26 Dimensionen schwingen und deren harmonische „Töne“ all unsere Elementarteilchen reproduzieren) – mittlerweile hat sie aber an Attraktivität verloren, vermutlich auch, weil es trotz jahrzehntelangen Bemühungen nicht gelungen ist, experimentell überprüfbare Voraussagen aus der Stringtheorie abzuleiten.
Schleifenquantengraviation
Es gibt jedoch interessante Alternativen. Eine davon ist die Schleifenquantengravitation (SQG, auf englisch Loop Quantum Gravity, LQG). In dieser werden aber vorläufig keine Materieteilchen behandelt – nur die Struktur des Raums an sich. Dieser ist, gemäss dieser Theorie, in kleinste Einheiten aufgeteilt: das heisst, man kann Raum nur auf einen ganz bestimmten Bereich hinunter „quetschen“ – danach gehts nicht mehr weiter (diese Beschreibung ist sehr grob – aber mehr ins Detail zu gehen, würde den Rahmen dieses Artikels sprengen). Der Nachteil dieser Theorie ist, dass sie sich – auch nach zwei Jahrzehnten Forschung – immer noch in einer frühen Phase befindet. Der Einfachheit halber lässt man nämlich die Elementarteilchen weg. Anderseits macht die Theorie experimentell überprüfbare Voraussagen: so sollten hochenergetische elektromagnetische Strahlen um einen winzig kleinen Betrag weniger schnell sein als etwas weniger hochenergetische – dies liesse sich zum Beipiel mit Teilchenbeschleunigern, oder mit Beobachtungen von Supernovae (Sternexplosionen) überprüfen.
Was sagt die Schleifenquantengravitation also über den Urknall und Schwarze Löcher aus? Gemäss dieser Theorie gibt es kleinste Einheiten von Raum: die Raumquanten. Kleiner als ein Raumquant kann nichts sein – im Gegensatz zur Relativitätstheorie, wo der Raum als Kontinuum betrachtet wird und beliebig klein werden kann. Bei Urknall und Schwarzen Löchern hat dies nun weitreichende Konsequenzen: bei beiden handelt es sich um sogenannte Signularitäten: Beim Urknall war, folgt man der Relativitätstheorie, das gesamte sichtbare Universum auf einen beliebig kleinen Punkt zusammengedrückt. Ähnlich in einem Schwarzen Loch: die gesamte Masse eines Sterns steckt in einem beliebig kleinen Punkt im Zentrum des Schwarzen Lochs. In der Schleifenquantengravitation ist das nicht mehr möglich: Das Universum kann nicht beliebig klein gewesen sein, die Masse eines Sterns nicht beliebig klein zusammenschrumpfen – aber einer bestimmten Grösse „federt“ der Raum zurück, und die Kompression verwandelt sich in eine Expansion.
Das fruchtbare Universum
Auf dieser Basis entwickelte der amerikanische Physiker Lee Smolin folgende Idee, die auch mal das „fruchtbare Universum“ (fecund Universe) genannt wird: Was wäre, fragt er sich, wenn jedes Mal, wenn ein Schwarzes Loch gebildet wird, in seinem Inneren ein neues Universum entsteht? Was für uns von Aussen wie die Enstehung eines Schwarzen Loches aussieht, sieht von Innen aus wie ein Urknall (da die Gesamtenergie in unserem Universum annähernd Null ist, braucht die Bildung eines Universums nicht viel Energie). Durch den Ereignishorizont des Schwarzen Lochs sind das Universum im Inneren und im Äusseren völlig voneinander getrennt. Wenn in unserem Universum ein riesiger Stern zu einem Schwarzen Loch kollabiert, dann bekommt – gemäss dieser Idee – das neue Universum, das sich im Inneren dieses Schwarzen Lochs bildet, in etwa die gleichen Naturgesetze und -konstanten auf den Weg wie unseres – mit kleinen „Mutationen“ (wie das genau geschieht, bleibt offen: wir haben ja auch sehr wenig Erfahrung im Erschaffen von neuen Universen…). Im grossen und ganzen müsste also das Universum im Inneren des neu gebildeten Schwarzen Loches unserem eigenen gleichen – aber vielleicht ist die Lichtgeschwindigkeit ein ganz klein wenig höher, die Gravitationskonstante oder die Protonmasse ein ganz klein wenig niedriger, und so weiter.
Diese Mutationen sind notwendig, damit das Modell des „fruchtbaren Universums“ funktioniert. Denn wenn die Mutationen derart sind, dass im neuen Universum keine Schwarzen Löcher mehr gebildet werden können (weil zum Beispiel die Gravitation extrem schwach ist), endet dieser Entwicklungsstrang. Entsteht durch die Mutation der Naturgesetze ein Universum, in dem sich sehr viele Schwarze Löcher bilden, wird dieser Entwicklungsstrang bevorzugt und bringt seinerseits viele weitere Universen hervor. Es beginnt so etwas wie eine Evolution, vergleichbar mit der Entwicklung der Lebewesen auf der Erde. Jedes Universum bringt unzählige Schwarze Löcher, und damit unzählige weitere Universen hervor. Mit der Zeit wird das „Multiversum“ (der gedachte Raum, in dem all dies eingebettet ist) von Universen dominiert, deren Naturgesetze und -konstanten derart sind, dass sie möglichst viele Schwarze Löcher erzeugen.
Die Rolle von intelligenten Beobachtern
Damit ein Universum von intelligenten Lebewesen beobachtet werden kann, muss es nicht nur Schwarze Löcher produzieren können, sondern auch Naturgesetze und -konstanten aufweisen, die intelligente Beobachter überhaupt erst möglich machen. Nur diejenigen Universen, die sowohl viele Schwarze Löcher produzieren als auch intelligente Beobachter hervorbringen, können im Multiversum „beobachtet“ werden. Die meisten Universen mit intelligenten Bewohnern dürften also solche sein, die auch möglichst effizient darin sind, Schwarze Löcher zu produzieren (denn solche Universen haben viele Nachfahren und „vermehren“ sich innerhalb des Multiversums entsprechend schnell).
Auf diese Idee gibt es nun eine interessante Variation: Die Entwicklung von intelligentem Leben in einem Universum könnte nicht nur einfach ein Nebenschauplatz, eine Randbemerkung sein, sondern eine zentrale Bedeutung in der Entwicklung des Multiversums einnehmen. Dann nämlich, wenn intelligente Beobachter ihrerseits Schwarze Löcher – und damit neue Universen – erzeugen.
Warum sollten sie das tun? Schwarze Löcher haben viele nützliche Eigenschaften. So können sie zur Energieerzeugung verwendet werden: mit ihnen lässt sich Materie zerstrahlen, auf (theoretisch) tausendfach effizientere Weise als bei der Kernfusion / Kernspaltung – aber auch zur Beseitigung von Abfall (oder, „natürlich“, als Waffen) liessen sie sich nutzen. Weiter wäre es denkbar, dass Universen einfach nur zu Forschungszwecken erzeugt werden. Der typische Lebenszyklus eines solchen Universums sähe also so aus: zunächst bringt ein Universum intelligente Beobachter hervor – diese widerum erzeugen so viele Schwarze Löcher, dass das Universum sich gegenüber anderen, die ohne intelligente Beobachter auskommen müssen, schneller und häufiger im Multiversum ausbreitet. In allen „Tochteruniversen“ gelten wieder die gleichen Bedingungen (Naturgesetze und -konstanten), so dass sich die ganze Geschichte dort widerholt.
Wir können sogar durch einige generelle Überlegungen ein bisschen mehr aus diesem Modell heraus holen. Wenn wir mal annehmen, dass die Grössenordnung der Menschen, die jemals existieren werden, so irgendwo im Bereich von einige 100 Mrd sein wird, und jeder Mensch ein Schwarzes Loch zu seiner Verfügung haben wird (das scheint mehr als genug zu sein…), dann wird die Menschheit also maximal einige 100 Mrd künstliche Schwarze Löcher hervorbringen. Damit kann sie es schon mit einigen Millionen Galaxien aufnehmen (jede Galaxie wird wohl in ihrer Geschichte nicht mehr als ein paar Millionen Schwarze Löcher erzeugen), das heisst, eine Zivilisation pro Million Galaxien reicht schon aus, um die Universumsweite Produktion von Schwarzen Löchern zu verdoppeln. Aber es geht sogar noch etwas „effizienter“ (auch dann, wenn die totale Anzahl Menschen sehr viel grösser als die oben genannte Zahl ist). Wenn sich die Zivilisationen nicht auf ein Schwarzes Loch pro Inidivduum beschränken würden, könnte das Universum sich noch besser ausbreiten. Viel besser wäre es, wenn die gesamte Materie des Universums in möglichst viele, möglichst kleine Schwarze Löcher investiert würde: dannn nämlich würde das Universum ein Maximum aus seiner ihm zur Verfügung stehenden Masse in seine „Fortpflanzung“ investieren – kein „natürliches“ Universum könnte es mit ihm aufnehmen.
Die Replikatorkatastrophe
Nun, es gibt eine sehr effiziente Möglichkeit, das Universum in enorm viele, kleine Schwarze Löcher zu transformieren: mit einer Replikatorkatastrophe. Ein Replikator ist eine Maschine (die nicht intelligent sein muss), die aus Materie, die sie im Universum findet, Kopien ihrer selbst baut. Ein Replikator braucht natürlich eine Energiequelle, und die effizienteste denkbare Energiequelle ist ein kleines Schwarzes Loch. Eine Replikatorkatastrophe tritt dann ein, wenn einer der Replikatoren damit beginnt, sich unkontrolliert zu vermehren (in jeder Replikatorpopulation, und sei sie noch so kontrolliert, dürfte das früher oder später passieren…). Er frisst Asteroiden, Planeten, Sterne auf, gibt seinen Bauplan und seine Handlungsweise an eine exponentiell wachsende Schar von genauso gefrässigen Nachfahren weiter – eben so lange, bis alle Materie im Universum von Replikatoren aufgefressen wurde.
Ein Universum, das die Entstehung von Replikatoren und Replikatorkatastrophen begünstigt, wäre extrem effizient darin, sich im Multiversum fortzupflanzen. Da Replikatoren wohl nur über intelligente Lebensformen entstehen können, würde das Universum zunächst intelligente Lebensformen entstehen lassen – wohl möglichst viele, um die Chancen der Entstehung von Replikatoren zu erhöhen (ich rede hier immer davon, als ob das Universum eine bewusste Entscheidung treffen würde – das ist natürlich nicht so, aber es macht das erklären einfacher. Korrekt ist es einfach so, dass Universen, die derart beschaffen sind, dass die Entwicklung diesen Weg nimmt, gegenüber allen anderen begünstigt sind und damit die Population der (bewohnbaren) Universen innerhalb des Multiversums dominieren, womit die Wahrscheinlichkeit, dass wir ein solches Universum bewohnen, erhöht wird). Die intelligenten Lebensformen würden dann ihrerseits Replikatoren bauen, die irgendwann eine Replikatorkatastrophe auslösen und so die nächste Generation an Schwarzen Löchern (und damit Universen mit derselben „Einstellung“) erzeugen. Eine Replikatorkatastrophe würde im Übrigen auch erklären, warum die Menschheit relativ früh in der Geschichte der Galaxis auftaucht (es wird noch für viele hundert Milliarden Jahre bewohnbare Welten in der Galaxis geben) und warum wir keine anderen Zivilisationen beobachten. Die mittel- und langfristige Zukunft wird nämlich, zumindest in diesem Szenario, von Replikatoren beherrscht, und es bilden sich keine Zivilisationen neuen mehr. Die Zivilisationen sind widerum soweit voneinander entfernt, dass sie eher Replikatoren entwickeln, bevor sie überhaupt die Möglichkeit haben, mit einer anderen Zivilisation in Kontakt zu treten.
Kurz, das Universum sähe für die allermeisten Zivilisationen genauso aus, wie es sich uns darstellt. Harmlos, aber mit einer äusserst düsteren Zukunft.
Wikipedia-Artikel über Lee Smolin, mit Verweis auf die Fecund Universe Idee
Ein neues Paper auf arxiv greift die Idee auf und entwickelt sie konsequent weiter: http://arxiv.org/abs/1110.5019
Die (nicht oder noch nicht peer-reviewte) Arbeit zeigt einen möglichen Weg auf, wie genügend Masse für ein ganzes Universum innerhalb des Schwarzen Loches „entstehen“ könnte, wie dieses Universum Zeitpfeil und Naturgesetze vom Mutteruniversum „erbt“ (allerdings ohne Mutation), wie darin Inflation, Dunkle Materie / Energie sowie die Materie/Antimaterie-Asymetrie entstehen. Schwarze Löcher sind in diesem Modell „Urknälle“, die nur deshalb nicht unser Universum zerstören, weil sie durch die relativistische Zeitdilatation zeitlich „eingefroren“ sind. Im Tochteruniversum bildet dieser Prozess ein – und nur genau ein – weisses Loch, das nach unendlich langer Zeit im Mutteruniversum zu einer Einstein-Rosen-Brücke (sprich: ein Wurmloch) wird, die die beiden Universen verbindet (allerdings ist sie nicht traversierbar).
Ja mit den 50% hast du ja wohl recht … ich wollte damit auch nur sagen das wir beide Möglichkeiten gleich gut kennen … nämlich gar nicht …
Sonst kann ich dir nur zustimmen … … … aber ob wir je Wissen was die Welt im Innersten zusammen hält bleibt fraglich … (aber nicht unmöglich) … … …
Schönen Tag/Abend noch
Schreib weiter so lesenwerte Artikel … … …
FG Thanathos
Man kann sicher nicht von einer \“50/50-Chance\“ ausgehen, genauso wenig wie jede andere Zahl! \“Es kann passieren oder nicht\“ übersetzt sich ja nicht in eine 50%-Chance, dass es passiert…
Das Verdampfen von Mini-SLs muss im Übrigen nicht zwingend heissen, dass die Universen darin keine Zeit hätten, sich zu entwickeln, selbst wenn die Zeit darin gleich schnell vergeht wie bei uns. Mini-SL verdampfen – vielleicht – nicht vollständig, sondern schrumpfen bloss auf eine Planckmasse (ca 20 Mikrogramm), wo sie dann stabil bleiben, weder Energie abgeben noch aufnehmen (sogenannte \“Remnants\“). Sollte sich z.B. erweisen, dass die dunkle Materie aus solchen Planckmasse-SL-Remnants besteht, dann dürfte die Produktion von SL durch Galaxienkerne, sterbende Sterne und Zivilisationen keinen nenneswerten Unterschied machen.
Anderseits muss man sich bewusst machen, dass wir ja stets nur die Untermenge der von intelligenten Beobachtern bewohnbaren Universen sehen können: Vielleicht besteht das \“Multiversum\“ vorwiegend aus Universen, deren Masse gleich nach der Entstehung in ein Maximum an Planckmasse-SL-Remnants zerfällt – bloss entwickelt sich darin nie ein Beobachter, der dies feststellen könnte. In einem \“mutierten\“ Seitenzweig dieser Entwicklung könnten sich jedoch Beobachter (wie wir) entwickeln. Innerhalb dieses Seitenzweiges wären dann natürlich wiederum jene Universen bevorzugt, die besonders viele Nicht-Remnant-SLs produzieren, womit man die Remnant-SLs \“ignorieren\“ kann.
Eine andere Möglichkeit, warum die Remnant-SLs bzw vollständig verdampfende Mini-SLs für das fruchtbare Universum irrelevant sein könnten, liegt darin, dass diese vielleicht gar nicht \“das Zeug\“ (was auch immer das ist) dazu haben, in ihrem Inneren ein weiteres Universum zu öffnen. Aber so lange wir nicht ein vertiefteres Verständnis der Naturgesetze haben, die unser Universum bestimmen, ist das alles reine Spekulation.
Natürlich kann auch keiner sagen, ob die Naturgesetze innerhalb eines SL gleich sein müssten, ganz anders oder nur ein bisschen mutiert. Es handelt sich ja auch eher um ein Gedankenspiel: was wäre, wenn… sich die Grundsätze der Evolution (\“Mutation\“) auch auf ganze Universen anwenden liessen und wir durch unsere beobachtende Existenz eine gewisse \“Selektion\“ ausüben – welche Konsequenzen hätte das für dieses Universum? Wie müsste es aussehen, damit es zu diesem Bild passt?
Erstaunlicherweise passt unser Universum in vielen Aspekten sehr gut zu diesem Bild bzw Szenario. Über diese einfache Beobachtung hinaus hat man aber nichts konkretes in der Hand. Es wäre deshalb falsch zu sagen, dass wir mit Sicherheit in einem fruchtbaren Universum leben – es ist jedoch richtig, dass unser Universum in etwa mit dem übereinstimmt, was wir von einem beobachtbaren, \“fruchtbaren Universum\“ erwarten.
Genau auf ersten Punkt wollte ich hinaus …
Was die Wahrscheinlichkeit angeht brauch man gar nicht erst nachdenken … denn wir wissen dafür (in diese Richtung) viel zu wenig … und der erste Punkt ergibt sich ja erst wenn die Zeitunterschiede, für unsere Bergriffe, extrem sind …
Es gibt aber wohl zwei Möglichkeiten … entweder vergeht die Zeit dort (zumindest relativ) gleich zu den Mutter-Universum oder aber sie vergeht anders …
Über erste Möglichkeit brauch man gar nicht nachdenken, nicht weil es nicht sein kann (da ein absolutes Nichtwissen vorliegt können wir mit 50/50 „rechnen“), sondern weil man dann die MBHs dann einfach keine rolle bei der Entstehung von (lebensfreundlichen) Universen spielen …
Über zweite Möglichkeit kann man sagen … wenn die Zeit, um einen unbestimmten beliebig großen Wert, anders schnell vergeht … ist die Wahrscheinlichkeit verschwindend gering, dass sie mit der unsrigen annähernd gleich kommt. Entweder wird sie um einen extremen werd schneller vergehen … die kurzen Univeren in diesem Fall (durch die MBHs) kann man erstrecht vergessen …
oder aber sie vergeht extrem viel langsamer … dann währe der Gedanke wieder aufzugreifen …
Also wenn Punkt 2. der Realität entspricht (kann dies überhaupt irgendwann falsifizierbar sein), dann würde die hälfte der Universen Zeitlich gesehen „passen“ …
Was anderes noch … währ kann den sagen das die Universen alle die gleichen Naturgesetze haben … na keiner … und währ kann sagen das sie sich überhaupt irgendwie ähneln … (keiner) … vl. hat das nächste 5 Raum-Dimensionen und 14,25871*10^15485 Zeit-Dimensionen oder es gibt bei anderen Universum (auch) andere Arten von Dimensionen welche wir nicht kennen und uns natürlich nicht vorstellen können …
Danke für die schnelle Antwort …
FG Thanathos
Man kann zumindest sagen, dass die Entdeckung von Mini-SL in kosmologisch relevanter Anzahl (z.B. als stabile Remnants, oder auch nur als häufiger Ausgang von hochenergetischer Teilchenkollisionen) der Hypothese des \“fruchtbaren Universums\“ den Boden unter den Füssen wegziehen würde, weil die Anzahl makroskopischer SLs, die Sterne und Zivilisationen hervorbringen würden, vernachlässigbar klein wären diesen gegenüber. Insofern ist die Hypothese durchaus überprüfbar.
Zumindest, WENN der Zeitablauf im Mini-SL ausreichend langsam ist, um in der kurzen Zeit ihrer Existenz ein ganzes Universum entstehen und vergehen zu lassen. Ich kann nicht beurteilen, wie realistisch oder unrealistisch das ist, aber wenn der Zeitablauf im Inneren des SL auch nur ungefähr ähnlich ist wie aussen, dann spielen die Mini-SL keine Rolle für die Evolution des fruchtbaren Universums. Sie wären wie die Milliarden Samenzellen, die nie eine Eizelle befruchten: das Potential ist da, es kann aber nicht verwirklicht werden. Nur diejenigen SL, die in ihrem Inneren tatsächlich ein Universum entstehen lassen, das seinerseits SL hervorbringen kann, können eine Rolle in der Evolution des fruchtbaren Universums spielen.
Es gibt übrigens News zum Thema:
http://www.universetoday.com/2010/04/07/is-our-universe-inside-another-larger-universe/
Hallo …
Die Theorie bleibt wohl empirisch unüberprüfbar und so im Bereich eines interessanten Gedankenspiels … Hat eine Tocherversum die gleichen Naturgesetze wie das Mutterversum oder komplett andere … warum sollten sie etwas abweichen … Was ist wenn es wie nach Hawking unzählige Mini-SL gibt, welche selbst in unserer Hochatmosphäre dauernd in unzähliger Masse einstehen … diese zerstrahlen im Bruchteil eines Bruchteils einer Sekunde wider … aber spielt das eine Rolle … ? oder geht in den Tochterversen die Zeit komplett anders … könnte die Zeit in der ein Miniloch für uns zerstrahlt im Minolochversum einige Trilliarden Jahre gleich kommen … oder weicht das von mal zu mal ab … einmal ist das Universum schon weg bevor es richtig dar ist und ein anders mal hat es unzählige Jahre Zeit sich auszudehnen … Doch was geschieht wenn das SL sich verändert zB in dem sich sein Ereignishorizont vergrößert … oder gar zwei SL verschmelzen … was geschieht dann … ? wenn man mal von einen Mini-SL ausgeht welcher schnell … was geschieht wenn ein solches (natürlich auch größer) ganz abstrahlt … gehen dann alle Tochter- Enekeluniversen (usw.) verloren … wo möglich sind eh nur dies Universen von Interesse, in welchen die extrem langsam im Gegensatz zum Mutterversum vergeht … diese würden dann wider Universen entstehen lassen, in welchen die Zeit auch extrem langsam (im Verhältnis langsam) vergeht … so das in einen einzigen Minilochversum in seiner winzigen Zeitspane seiner Existenz unendlich Universen entstehen können (da Zeit keine rolle mehr spielt) …
So viele Micro Black Holes, welche in einer Sekunde im ganzen Universum entstehen könnten gar nie von eine Zivilisation künstlich erzeugt werden … damit (Replikator lass ich mal weg) so ist bleibt die Anzahl der von Intelligenzen erzeugten Universen verschwindend gering …
(PS: du hast oben Signularitäten statt Singularitäten geschrieben)
FG Thanathos
in der Nähe Des Ereignishorizonts herrscht ungeheure Zeitdilitation, am Ereignishorizont sogar Zeitstillstand. Ein körper der \“in\“ ein Schwarzes Loch stürzt, bleibt also fast in der Zeit stehen. jedoch kann man Körper und SL eine gemeinsame Gravitation zurechnen, d.h. wenn der Körper nah genug am SL ist vergrößert sich der Ereignishorizont und so \“versinkt\“ der Körper vielmehr im/am Schwarzen Loch, als dass er \“hineinstürzt\“. in diesem Moment sind die Raumzeitverzerrungen intefesimal, sodass jede Struktur dabei zerissen wird (abspaltung von Energie/Partikeln, während des Kollaps eines Teilchens dabei -> Hawkingstrahlung). der Körper \“überlebt\“ das garantiert nicht.
\“Das fruchtbare Universum\“
Genau diese Idee hatte ich auch schon vor Jahren! (Etwas ähnliches gibt es ja sogar beim Abspann von MIB).
Ich fragte mich damals wie es denn nun um die ganzen Eigenschaften bestellt ist.
Einerzeis würde die \“Zeit\“ wohl \“langsamer\“ laufen (Natürlich für den internen Beobachter nicht beobachtbar)
Und wenn wir davon ausgehen, dass es ein Kleinstteilchen. resp. eine minimale Grösse einer Raumeinheit (die wohl dann auch die minimale Grösse eines wie auch immer gearteten Teilchens begrenzt) gibt, wird dieses wohl auch kleiner sein.?
Und um welchen Faktor?
Was ich mir irgendwie vorstellen kann (aber sicher totaler Quatsch ist), ist dass es irgendwie relativ mit den verteilten Energien (resp. der Materien) zwischen Mutteruniversum und Tochteruniversum zusammen hängt.
Die Zweite Frage die sich mir stellte ist, was würde in so einem Fall mit einem Raumschiff geschehen, dass in das Schwarze Loch fliegt? (Abgesehen davon, dass der Ereignishorizont das Raumschiff wohl auseinander reissen würde). Oder anders gefragt, was geschieht mit einem einzelnen Atom, dass den Ereignishorizont überquert. \“Überlebt\“ es?
Ein dummer Replikator der einen Stern abträgt und ein Schwarzesloch als Energiequelle benutzt.
Multiversum möglich aber wie genau wird damti alles erklärt ? Und die String Theorie ist immer noch er Favorit. Zudem um Schwarze löcher herzustellen muss der mensch lange überleben. wie genau will man schwarze Löcher herstellen ? Und wer würde uns garantieren ausser einer vielleicht fehlerhaften Theorie das dadurch neue Universten entstehen ?
Mir erscheint die Multiversum Theorie durchaus möglich. Aber wie könnte man sie beweisen ? Gibt es einen Prozess das zu bewerkstelligen ?
Nun, es gibt verschiedene Strategien, die \“ein Universum\“ (man beachte, dass das natürlich alles völlig unbewusst geschieht, dh, jene Universen, die sich zufällig an diese Strategie halten, haben deutlich mehr Nachfolger und damit Nachahmer als andere) verfolgen könnte, um sich fortzupflanzen. So könnte es, wie du vorschlägst, möglichst viel Aufwand treiben, um schon von Anfang an sehr viele Schwarze Löcher zu erzeugen. Ein solches Universum könnten wir aber nicht beobachten, weil es total lebensfeindlich wäre. ALSO muss das Universum, das wir beobachten, sowohl lebensfreundlich als auch der Bildung von Schwarzen Löchern möglichst förderlich sein.
Dafür gibt es zwei Möglichkeiten: entweder spielt das Leben eine Rolle in diesem Prozess, oder eben nicht (wir können leider nicht zwischen diesen beiden Möglichkeiten unterscheiden). Wenn nicht, dann sind wir einfach ein winziges Nebenuniversum, das keine grosse Rolle spielt. Wir beobachten es nur, weil es zufällig die richtigen Bedingungen bietet für Beobachter wie uns. Wenn das Leben aber eine Rolle spielt, ist es nicht einfach eine Randerscheinung, sondern eine Strategie, die Fortpflanzung zu beschleunigen. Intelligente Lebewesen können aus der verfügbaren Materie eines lebensfreundlichen Universums theoretisch sehr viel mehr Schwarze Löcher erzeugen als natürliche Prozesse, denn natürliche Prozesse produzieren nur Schwarze Löcher von einigen Sonnenmassen Grösse – Zivilisationen (oder Replikatoren…) hingegen könnten bereits mit Schwarzen Löchern von einigen Millionen Tonnen \“zufrieden\“ sein. Das heisst, mit den 3 Sonnenmassen, die normalerweise in einem Schwarzen Loch stecken, lassen sich rund 6 * 10^21 (6 Trilliarden) künstliche Schwarze Löcher mit einer Masse von je 1 Million Tonnen machen. Das Universum, in dem dieser Prozess passiert, hätte einen enromen Vorteil gegenüber dem Universum, in dem er nicht passiert…
Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, entsteht der Theorie nach durch die Gründung eines schwarzen Loches ein neues Universum. Wenn wir in unserem Universum bereits schwarze Löcher vorhanden sind, würde es doch bedeuten, dass unser Universum selbst dazu fähig ist schwarze löcher zu erzeugen, oder nicht? Dann bräuchte es doch weder intelligente Wesen, noch Replikatoren. Wenn dies der Fall ist und ein Universum danach streben würde möglichst viele schwarze Löcher zu produzieren, um sich der Theorie her quasi vortzupflanzen und es in der Lage ist die Gegebenheiten für intelligentes Leben zu erzeugen, dann wäre es doch für das Universum klüger, seine Energie in die Vorraussetzungsgegebenheiten zur Gründung schwarzer Löcher zu investieren,oder?
Ich hoffe, ich schreibe jetzt keinen völligen Blödsinn, aber aus meiner oberflächlichen Betrachtungsweise erscheint mir das logischer.
Zu deinem ersten (und dritten) Abschnitt: Beachte, dass unser Universum nicht nur SL, sondern auch Beobachter wie uns hervorbringen muss, damit wir es beobachten können – ein Universum mit höherer Gravitation würde vielleicht weniger Beobachter hervorbringen als unseres, so dass es weniger wahrscheinlich wäre, dass wir dieses auch beobachten. Das heisst, alle Beobachter in allen möglichen Universen sehen immer nur das Subset der Universen, die sowohl viele SL als auch viele Beobacher hervor bringen. Je effizienter unser Universum Beobachter im Gegensatz zu SLs hervorbringt, desto wahrscheinlicher (das Modell des fruchtbaren Universums als korrekt vorausgesetzt) ist eine Replikatorkatastrophe.
Der Gedanke in deinem zweiten Abschnitt ist sehr interessant. Ich ärgere mich gerade, dass ich nicht selbst darauf gekommen bin. 😉
Unter der Prämisse, dass SL Tochteruniversen sind und demnach ein Universum dominant wird, das möglichst viele SL erzeugt, stellt sich mir die Frage, ob eine andere Abgleichung der physikalischen Konstanten als sie hier in unserem Universum zu finden ist, effizienter sein könnte. Beispielsweise würde eine höhere Gravitationskonstante zu einer schnelleren Sternentwicklung führen, so dass sich die Zahl der SL binnen kürzerer Zeit erhöhen würde. Außerdem würde eine stärkere Gravitation zu einer höheren Sternentstehungsrate führen, da der Gravitationskollaps der Gaswolken schneller verläuft und somit ein niedrigeres Jeans-Kriterium gilt. Also: Es entstehen mehr Sterne, die sich schneller hin zu SL entwickeln. Darüber hinaus würden Sterne, die hier Neutronensterne werden, dort SL werden. Bei hinreichend hoher Gravitationskonstante würde jeder Sternrest nach Ablauf der Fusionsprozesse zu einem SL kollabieren. Wenn also die Zahl der in einem Universum erzeugten SL ein Selektionskriterium ist, dann müssten wir eigentlich in einem Universum leben, das eine stärkere Gravitation aufweist als das, in dem wir tatsächlich leben. Ich vermute daher, dass kein Kausalzusammenhang zwischen SL-Produktion und der Anwesenheit von Beobachtern besteht.
Interessant ist freilich, dass unser Universum geometrisch flach ist, dass also die Gravitation gerade so groß ist, dass sie der Expansion die Waage hält. Die derzeit beobachtete beschleunigte Expansion ist vielleicht eine Folge dessen, weil das Universum lange genug existiert hat, so dass die Abstoßungskräfte zur Wirkung kommen konnten – aber das ist rein spekulativ. Falls es sich so verhält, dann hätte die Gravitation nicht nennenswert stärker sein können, weil anderenfalls das Universum in einem Big Crunch zusammengefallen wäre und nur ein einziges SL übrig bliebe. Folglich müsste die Gravitation in einem Universum, das eine maximale Anzahl von SL hervorbringt, gerade so groß sein, dass die Raumgeometrie flach ist.
Dann müsste man flache Universen hinsichtlich der Feinabstimmung weiterer physikalischer Konstanten daraufhin untersuchen, welche Kombination eine Maximalzahl von SL hervorbringen kann. Sollte sich aus dieser Untersuchung ergeben, dass die Optimalvariante zugleich anthropisch ist, dann wäre dies zwar überraschend, aber keineswegs zwingend kausal. Es könnte sich dann immer noch um eine Scheinkoinzidenz handeln, die nicht notwendigerweise auf ein Selektionskriterium verweist. Über die Wahrscheinlichkeit, ob Beobachter entstehen und ob sie tatsächlich SL produzieren, ist damit nämlich noch nichts ausgesagt.
PS: Hier noch der Link: crowlspace.com/?p=607 🙂
Ein Artikel mit einem Link zu einem Arxiv-Paper, in dem berechnet wird, ob Schwarze Löcher als Energiequellen für Raumschiffe in Frage kommen – die Antwort ist: Ja, knapp. Solche SL hätten eine Masse von ca. 1 Mio Tonnen.
Ich sagte ja daß eines von beiden falsch sein MUSS.
Das heißt aber auch daß man nicht einfach an ein SL herankommt das man nur raffiniert genug auffüttern muß. Es heißt das man schon selber die nötigen Kräfte erzeugen muss um die erforderlichen Massen zum SL zusammenzupressen. Ich habe nichtmal in Ansätzen eine Idee wie man das anstellen sollte und an die nötigen Energien wage ich garnicht zu denken. Wie schon gesagt, einfach wird das nicht, wenn es den überhaupt möglich ist.
\“Ich leite es aus den Annahmen ab dass es mikroskopische SLs gibt, die bei Teilchenkollisionen entstehen, und das davon Relikte übrig bleiben.\“
Die Energie, die nötig ist, um mikroskopische SLs zu erzeugen, könnte auch sehr viel grösser als die typischen Energien von Teilchenkollisionen im Universum sein… In der LHC/CERN-Diskussion hiess es ja damals: es braucht schon recht \“grosse\“ Extradimensionen, um im LHC mikroskopische SLs entstehen zu lassen. Die Existenz von Relikten an sich muss nicht heissen, dass es im Universum von Relikten nur so wimmelt…
Danke fürs Vorrechnen. Wer weiss, vielleicht finden sich ja Mittel und Wege, die harte Strahlung einigermassen vernünftig herunterzubremsen. Aber die auch schon die Erzeugung eines 100 Mrd Tonnen SL stelle ich mir aufwändig vor… 🙂
Mit der Sichbarkeit dürftest du recht haben, so einfach ist das nicht. Im sichtbaren Licht oder darunter strahlen sie zu schwach, und wenn sie Nenneswerte Strahlungleistungen erreichen strahlen sie äußerst hart im Gammabereich.
\“Ich weiss nicht, wie du auf den Schluss kommst, der Raum müsste voll von SL-Relikten sein.\“
Ich leite es aus den Annahmen ab dass es mikroskopische SLs gibt, die bei Teilchenkollisionen entstehen, und das davon Relikte übrig bleiben.
Eines von beidem oder beides muss offenbar zwingend falsch sein. Daher gibt es wohl keinen einfachen Weg an ein SL zu kommen.
Rechnen:
Ein SL mit 100 Mrd Tonnen strahlt etwa 35 Gigawatt ab, allerdings mit 8*10^22 Hz, also härteste Gammastrahlung. Diese Strahlung dürfte kaum verwertbar sein.
Ein kleineres strahlt stärker und härter ein größeres schwächer und weicher. Ein Loch das brauchbare Strahlung abgibt wir so im Bereich von 10^17 bis 10^20 kg liegen, es würde aber zu schwach strahlen um als Energiequelle zu taugen.
Ein SL mit einer Tonne hat übrigens in etwa die Leuchtkraft der Sonne, allerdings bei Frequenzen jenseits von Gut und Böse, und außerdem hat es seine Masse in längstens 0,000004 Sekunden verbraten ( wenn es konstant strahlen würde, es wird aber immer greller ).
Also einfach wird das nicht mit den SL-Kraftwerken, das kann ich euch jetzt schon sagen 😉
Ich glaube nicht, dass man sagen kann, wir würden keine Hawking-strahlenden SLs beobachten: bis vor kurzem waren wir gar nicht dazu in der Lage. Erst mit dem letztes Jahr gestarteten Fermi-Teleskop gibt es eine realistische Chance, allenfalls existente primoridalen Schwarzen Löchern beim Verdampfen zuzusehen.
Mit \“Grösse ist nicht so wichtig\“ meinte ich, die absolute Grösse spielt für die Frage der technischen Nutzbarkeit keine grosse Rolle. Natürlich hängt die Intensität der Hawking-Strahlung von der Grösse bzw. von der Masse ab, aber für die Nutzbarkeit spielt es keine Rolle ob das SL nun so gross wie ein Elektron oder zehntausend Mal kleiner ist: man hat in beiden Fällen Probleme, es zuverlässig zu füttern: der \“Versorgungsstrahl\“ muss in beiden Fällen sehr genau auf das Loch gerichtet sein und darf keine zu grossen Inhomogenitäten aufweisen.
Ich weiss nicht, wie du auf den Schluss kommst, der Raum müsste voll von SL-Relikten sein. Dazu müsste man wissen, welche Prozesse solche SL-Relikte zuverlässig produzieren, wie häufig diese sind und wie sie sich im Raum verteilen.
Nun, Replikatoren mit der Masse eines kleinen Mondes wären sicher nett anzuschauen… 🙂
Aber ich muss mich jetzt wirklich mal hinter die Rechnung machen: welche Masse muss ein SL haben, damit es über die Hawking-Strahlung einige GW Energie abstrahlt?
Nachtrag:
Die Tatsache das wir keinen Hawking-strahlenden SLs beobachten können könnte natürlcih auch schlicht bedeuten das SLs nicht Hawking-strahlen und sich anders verhalten als wir glauben. Auch das würde sie als Energiequelle untauglich machen.
\“Die Grösse ist vielleicht weniger wichtig…\“
Die Größe ist das einzig wichtige, denn sie entscheidet wie stark das SL strahlt.
Ein nach Hawking zerstahlendes Loch wird immer kleiner, wo bei seine Strahlung immer stärker wird. Erreicht die Ausdehnung des Ereignishorizonts quantenmechanische Dimensionen, wobei es immer noch sehr schwer ist wie man leicht errechnen kann, wir die Strahlung massiv. Ein SL stirb also in einer Art Endblitz, ein höchst energetisches Ereignis in dem vermutlich viele Billiarden Tonnen Masse in kürzester Zeit in Strahlung umgesetzt werden. Wenn es also tatsächlich kleine SLs gibt die sterben dann müssten wir solche Ereignisse am Himmel sehen können. Tun wir aber nicht, was nur den Schluß zulässt das es solche SLs nicht gibt, bzw. das alle existierenden SLs so groß sind dass das Alter des Universums für ihre Zerstrahlung bisher nicht ausgereicht hat.
\“Es gibt ja auch die Idee dass ein Schwarzes Loch nicht komplett zerstrahlen kann, sondern immer nur auf ein mikroskopisches \“Relict\“ zurückfällt.\“
Tja, ein Objekt dessen Energieinhalt unterhalb der Quantelung liegt wird vielen Physikern äußerst sauer aufstoßen. Da ist eher anzunehmen das es garkeine Ruhemasse hat.
Sollte es mikroskopische SLs und SL-Relikte geben dann müsste der Raum voll davon sein. Und wenn so ein Relikt einem Teilchen begegnet würde es dieses verschlucken und sofort wieder zerstrahlen. Es müsste also für jeden Teilchentyp Ereignisse geben die so aussehen als ob das Teilchen spontan zerstrahlt. Einen solchen Zerfall hat man allerdings noch nie beobachtet, weder hier im Labor noch hat man im Weltraum irgendetwas gesehen das darauf schließen lässt das so etwas stattfindet. Das lässt nur folgende zwei Schlüße zu: Es gibt keine SL-Relikte oder es ist noch kein ( oder extrem wenige ) SL zu einem solchen Relikt zerstrahlt, es gibt also keine mikroskopischen SLs.
Wie könnte wir also an ein fütterbares und erträglich strahlendes SL kommen ?
Ein mikroskopisches SL, und das kann auch viele Milliareden Tonnen haben, strahlt so massiv das es wohl kaum möglich ist ihm irgend etwas in ausreichender Menge zuzuführen. Sein Tot ist wohl nicht aufzuhalten und man muss wohl eher Schutz suchen als dass man irgend etwas von der abgestrahlten Energie hätte. Ein makroskopisches SL, auch wenn es ein kleines ist, ist so schwer das es sein gesamtes Umfeld gravitativ stört und ausserdem strahlt es viel zu schwach.
Man müsste also genau die richte Masse, die wohl im Bereich eines mittelprächtigen Modes liegt, auf einen Hieb zu einem SL zusammenpressen um ein SL zu erhalten das die richtigen Dimensionen hat um angenehm zu strahlen und gefüttert werden zu können.
Ich habe meine Zweifel daran dass das physikalisch möglich ist. Der einzig andere Weg ist zufällig ein SL zu finden das in seinem Sterbeprozess genau so soweit fortgeschritten ist das es die richtige Größe für uns hat. Solche SLs gibt es aber, auf absehbare Zeit, in unserem Universum nicht, den wir sehen nirgends von sich aus strahlende SLs. Und bis es soweit ist ist das Universum vermutlich bereits unbewohnbar.
Soweit ich das sehe leben wir nicht in einem Universum in dem sich SLs zu Energiegewinnung eignen. Das ist wohl ein kleiner Hacken in dem Szenario.
Hui, so viele Antworten… 🙂
Zunächst, @Leser: Die Frage stellt sich tatsächlich – aber wir können, denke ich, über die Antwort (mangels anerkannter Theorie der Quantengravitation) gar nicht spekulieren. Vielleicht wäre es tatsächlich so, dass mit dem Ende des \“Mutteruniversums\“ gleich auch alle \“Tochteruniversen\“ verschwinden. Oder aber, die Universen existieren, wenn sie sich einmal durch ihre Entstehung als Schwarzes Loch vom \“Mutteruniversum\“ abgenabelt haben, unabhängig davon. In diesem Fall dürfte es wohl aber keine Hawkingstrahlung geben (?).
Schwarze Löcher sind die effizientesten Energiewandler im Universum – es scheint damit einigermassen wahrscheinlich dass die Menschen und andere intelligente Bewohner, sollte dies tatsächlich möglich sein, auch wirklich solche \“Schwarz-Loch-Energiewandler\“ entwickeln. Auch die Replikatoren sind letztlich eine relativ logische Entwicklung. Mag sein, dass am Anfang die Replikation stets kontrolliert durchgeführt wird – es reicht aber, wenn sie ein einziges Mal pro Universum aus dem Ruder läuft – das dürfte, egal wie sicher man die Replikation macht: ist nur eine Frage der Zeit.
@Beobachter: Die Grösse ist vielleicht weniger wichtig als die Frage, ob man ein solches Schwarzes Loch noch konstant genug mit Energie versorgen (\“füttern\“) kann, ohne dass es über die Hawking-Strahlung zerstrahlt. Es gibt ja auch die Idee dass ein Schwarzes Loch nicht komplett zerstrahlen kann, sondern immer nur auf ein mikroskopisches \“Relict\“ zurückfällt (dieses Relict hat eine Masse, die kleiner ist als die kleinste Energiemenge, die per Photon über die Hawkingstrahlung noch abgestrahlt werden kann).
In dem Fall, verzichte ich auf ein Kraftwerk als dekoratives Element 😉
LG
Nachtrag: Hab grad den Schwarzschildradius für 10 mio Tonnen berechnet. Er liegt bei 1,48 x 10^-20 Meter.
Das ist kleiner als ein Elektron !!
Dass eine Zivilisation verhindern wird von den eigenen Maschinen verdrängt zu werden ist ein gutes Argument.
Aber irgend einer Zivilisation wird das bestimmt misslingen, und dann sind sie da die Replikatoren.
Dass das eine Katastrophe ist oder gar ein Untergang würde ich aber nicht sagen, es ist einfach ein weiterer Schritt. Die Replikatoren sind dann einfach Lebewesen die den Weltraum mit seinen Resourcen direkt bewohnen können. Der Wettstreit um selbige macht sie eines Tages vielleicht sogar intelligent und bewusst.
Das mit dem SL in der Wohnzimmervitrine würd ich mir nochmal gut überlegen. Ein SL von einer Masse die dein Wohnzimmerboden tragen kann ist erstens so winzig das du es ohnehin nicht sehen kannst ( kleiner als ein Atom ) und zweitens wird es seine paar 1000 Kilo wohl eher rasch in Hawkingstrahlung umsetzten. d.h. von dir und deinem Wohnzimmer wird nur eine Plasmawolke die einem wohl recht großen Krater entfleucht übrig bleiben 🙂
Das gilt im übrigen auch für ein SL mit ein paar Millionen Tonnen, ich würde es immer noch als mikroskopisches SL bezeichnen. Man bedenke das der Schwarzschildradius der ganzen Erdmasse nur etwa 9 Millimeter beträgt !
Interessant ja, hier noch ein paar Denkanstöße!
Wenn ich euch richtig verstehe, geht die vorherrschende Spekulation in Richtung Koexistenz der Universen, wobei die Motivation zu mutieren und sich fortzupflanzen aus der daraus resultierenden Dominanz, einer zahlenmäßigen Überle-genheit, gegenüber den nicht mutierten Universen im Multiversum herrührt. Koexistenz bedeutet, wie bereits festge-stellt, den Ausschluss der natürlichen Selektion.
In dem Zusammenhang: Kann ein Universum sterben? Wenn nein, woraus resultiert dann überhaupt die Motivation sich fortzupflanzen? Zahlenmäßige Überlegenheit? Ist doch irgendwie Unsinn, oder?
Wenn ja, und ein Universum stirbt, sterben dann alle darin enthaltenen schwarzen Löcher, die darin enthaltenen Uni-versen und die darin enthaltenen…ein „gewaltiges“ Kartenhaus fällt zusammen.
Interessant finde ich auch Rolle und Bedeutung intelligenten Lebens in dieser Idee: Menschen oder Aliens, wie auch immer, als Vorstufe zum Replikatorenzeitalter.
Ein bisschen beunruhigt es mich mal wieder, wie unbedeutend der Einzelne ist, gemessen am Umfang des bedachten Raums, der Zeit und der Materie. Außer man hat das Rad, das Teleskop oder die Von-Neumann-Sonde erfunden, um den Plan des Ur-ur-ur-ur-(…)-großmutteruniversums voranzutreiben.
Angenommen man wisse nun, dass es tatsächlich so abläuft: Der Mensch als Werkzeug schwarze Löcher zu produzie-ren. Dann wäre wohl der nächste logische Schritt der Replikator mit Schwarzlochantrieb, der alle Menschen und die Erde zur Replikation auffrisst. Aber würden wir im Bewusstsein darüber nicht alles daran setzten, die Replikatoren zu verhindern und unsere, um unsere eigene Existenz zu sichern? Und damit handelten wir entgegen der Natur unseres Universums. Kann man diese Widersprüchlichkeit als Falsifizierung ansehen?
Jetzt hab ich doch mehr geschrieben, als ich anfangs dachte. Nur noch so viel: Ich würde mein schwarzes Loch in einer Glasvitrine im Wohnzimmer platzieren. Nicht wie den Öltank im Keller oder die Solarzellen auf dem Dach.
LG Leser
@Selektion:
Wie ich bereits sagte: Eine Selektion findet nicht statt.
Es stimmt aber, dass das Universum (oder Multiversum), sobald man davon ausgeht, dass es nicht unendlich viele gibt, von SL mit \“produktiven\“ \“Genen\“ dominiert wird.
Danke für deinen Beitrag.
Nun, ein \“künstliches Schwarzes Loch\“ muss nicht zwingend ein mikroskopisches Schwarzes Loch mit der Masse einiger Atome meinen, sondern könnte auch z.B. einige Millionen (?) Tonnen betragen (wie man ein solches herstellt? Frag mich was leichteres… 😉 ). Das \“sofortige Zerstrahlen\“ wäre dann nicht mehr ein solch grosses Problem – man müsste eine Grösse haben, wo das SL immer gerade soviel Strahlung über die Hawking-Strahlung abgibt, wie man ihm (zB in Form von Wasserstoff) zuführt. Über sehr lange (extern gesehen) Zeiträume werden auch grosse Schwarze Löcher letztlich über die Hawkingstrahlung \“verdampfen\“, wenn sie nicht mehr gefüttert werden.
Zitat: \“Wenn es tatsächlich so ist das Kollisionen sehr hochenergetischer Partikel mikroskopische schwarze Löcher erzeugen dürfte ihre Zahl die der makroskopischen und die der intelligent erzeugten wohl bei weitem übersteigen. Zivilisationen und Replikatoren spielen dann überhaupt keine Rolle mehr, sondern die Universen in denen dies so ist werden wohl die überwiegende Mehrheit bilden.\“
Ich meinte das so: Unter allen Universen, die intelligente Zivilisationen wie uns beherbergen, werden jene sich am schnellsten fortpflanzen, die die meisten Nachfahren haben. Der effizienteste Weg, zu möglichst vielen Nachfahren zu kommen, ist es, möglichst alle Masse im Universum in möglichst viele SL zu stecken. Die Replikatorkatastrophe ist eine (nicht mal so abwegige) Möglichkeit, diesen Weg zu beschreiten. Unter der Voraussetzung, dass die Idee vom fruchtbaren Universum stimmt, liegt die Vermutung nahe, dass wir dann auch in einem Universum leben, das (wie seine \“Vorgänger\“) durch eine Replikatorkatastrophe zugrunde gegangen ist.
Zitat: \“Was geschieht mit den inneren Universum wenn das äußere SL seinen Masse sagen wir verdoppelt?\“ Das ist, wie ich schon in einer anderen Antwort sagte, eine gute Frage. Da ein SL vollständig durch seinen Ereignishorizont definiert ist, könnte man vielleicht auch fragen: welche Auswirkung hat ein Materieeinfall auf den Ereignishorizont?
Hmm,
Ich würde mal sagen das alles was wir informell in irgend einer Art und Weise, heute und vielleicht auch in Zukunft, erschließen können als zu unserem Universum gehörend betrachtet werden muss.
Andere Universen, was schon sprachlich paradox klingt, entziehen sich also per Definition unserer Erkenntnisfähigkeit.
Tja, und jenseits unseres Erkenntnishorizonts lässt sich leicht spekulieren, denn falsifizieren kann mans ja nicht.
Aber da denken ja nicht schadet ein paar Überlegungen dazu.
Wenn es tatsächlich so ist das Kollisionen sehr hochenergetischer Partikel mikroskopische schwarze Löcher erzeugen dürfte ihre Zahl die der makroskopischen und die der intelligent erzeugten wohl bei weitem übersteigen. Zivilisationen und Replikatoren spielen dann überhaupt keine Rolle mehr, sondern die Universen in denen dies so ist werden wohl die überwiegende Mehrheit bilden.
Wenn Hawking recht hat ist die Lebensdauer solcher SLs allerdings sehr begrenzt da sie sofort wieder zerstrahlen. Da die Zeit innen und außen aber nichts miteinander zu tun haben könnte der kurzen äußeren Zeitspanne dennoch eine gigantische innere Zeitspanne gegenüberstehen die ein ganzes Universum entstehen und vergehen lassen kann.
Die frage ist was geschieht mit dem inneren Universum wenn das SL zerstrahlt ? Es muss wohl auch untergehen, und zwar auf natürliche Art und Weise. Das würde nahelegen das die äußeren Umstände des SL und die inneren Zustände des Universums sehr wohl einen kausalen Zusammenhang haben müssen.
Auch ein makroskopisches SL ist nicht isoliert und immer gleich, es wird immer mehr Energie an sich reißen und immer größer werden. Manchmal in erstaunlichen Dimensionen wie wir an Quasaren beobachten können. Was geschieht mit den inneren Universum wenn das äußere SL seinen Masse sagen wir verdoppelt ? Was spielt sich darin ab, und vorallem mit welcher inneren Kausalität ?
Der Extremfall ist wohl die Verschmelzung zweier SLs. Verschmelzen auch die Universen ? Wie sieht das von innen aus ? Was geschieht hier wenn ein anderes Universum mit unserem verschmilzt ?
In Summe liefert das Szenario wohl mehr Fragen als Antworten und hilft uns in keiner Weise weiter.
Die Frage warum unser Universum so aussieht wie es ist kann es auch nicht beantworten. Des weiteren finde ich diverse \“misteriöse\“ Gegebenheiten in unserem Universum garnicht misteriös. Schlislich sind wir di Wirkung dieser Umstände und nicht deren Ursache, wären die Umstände anderes wären wir nicht hier um uns zu wundern.
Ich möchte abschließend das Zitat bemühen \“Das man sich nicht wundern soll warum die Katze genau dort die Löcher im Fell hat wo ihre Augen sind\“ dessen Urheber mir leider unbekannt ist.
Nun, ganz so undurchdacht ist die Sache dann auch wieder nicht – bloss ziemlich spekulativ.
In der LQG ist das Universum \“holografisch\“: das heisst, all seine enthaltene Information lässt sich theoretisch auch in einer \“Fläche\“ speichern oder davon projezieren. Genauso ist das bei einem Schwarzen Loch: alle Information über seine Beschaffenheit ist in seinem Ereignishorizont gespeichert. Letztlich gehören dazu auch die Naturgesetze, die im Inneren gelten. So gesehen, gibt es in der LQG bestechende Ähnlichkeiten zwischen unserem Universum und einem Schwarzen Loch. Die \“Gene\“ des Universums sind damit durch die in der Oberfläche des Schwarzen Loches (des sogenannten Schwarzschildradius) gespeicherte Information definiert.
Ohne Mutation gibt es keine Evolution. Selektion ist nötig, um in einer begrenzten Population einer Mutation zu ermöglichen, sich durchzusetzen. Im Fall des Multiversums ist Selektion aber nicht zwingend notwendig: Die Population der Universen, die das Multiversum enthält, wird nämlich automatisch von jenen Universen dominiert, die sich am effizientesten \“fortpflanzen\“, dh, in diesem Fall, von jenen, die am meisten Schwarze Löcher produzieren.
Was passiert mit den einbeschriebenen Universen, wenn im Mutteruniversum zwei SL zusammenstossen? Was, wenn Universen durch Hawking-Strahlung \“verdampfen\“? Allesamt gute Fragen, über die man beim heutigen Stand der Dinge allerdings nur spekulieren kann.
Die SQG ist wahrscheinlich sehr interessant, da sie schon mal Aussagen macht, die man überprüfen kann. Der Rest mit den Multiversen ist im Vergleich zu den bisherigen Texten eher etwas weniger durchdacht.
Bei der Evolution geht es nicht um die Mutation an sich sondern um nicht ausselektiert zu werden. Für das Universum gilt also die Evolution genauso wie für ein Schluck Wasser. Da dem Universum die Gene fehlen, die wenn durch SL neue Universen entstünden, übertragen werden könnten, könnten überhaupt keine Aussagen über die Beschaffenheit der neuen Universen in den SL gemacht werden.
Die Idee klingt sehr interessant und sie hilft auf jeden Fall, die vielen unglaublichen Zufälle in unserem Universum zu erklären.
Ich frage mich nur, was passiert, wenn zwei Schwarze Löcher zusammenstoßen. Vereinigen sich dann auch die zwei Universen, und was ist mit den Naturgesetzen? Ich könnte mir vorstellen, dass es für einen Beobachter in diesem Universum so aussehen würde, als ob sein Universum eine Art \“Phasenübergang\“ durchmacht.
Eventuell könnte die Theorie ja sogar einen Ansatz liefern, um die Dunkle Energie erklären. Wie weiter unten schon gesagt, könnte es etwas mit der Hawking-Strahlung im \“Mutteruniversum\“ zu tun haben, die das Schwarze Loch (und damit das Universum) \“ausdünnt\“.
Mfg.
Dass die Idee interessant ist, bestreite ich bestimmt nicht!
Im Gegenteil, soetwas ähnliches habe, allerdings angeregt durch andere \“Impulsgeber\“ auch schon mal durchdacht…
Die Frage ist nur: Was \“nütz\“ eine Vermehrungsstrategie (zumal die Replikatoren wahrscheinlich sich selbst nicht \“verfeuern\“), wenn so wie so alle Universen sich mehr oder weniger stark vermehren und diesen Prozess ins Unendliche fortführen können?
Amsonsten: Interessant, aber ohne Selektion ist klassische \“Evolution\“ IMVHO nicht gegeben. *duck*
Die Frage mit dem Zeitpfeil stellt sich tatsächlich, ist aber nicht beantwortbar: dafür wissen wir schlicht viel zu wenig. Wie die Mutationen \“funktionieren\“ sollen – das weiss auch niemand. Es geht mir bei dem Artikel einfach darum, dass die Idee an sich interessant ist und ich sie deshalb hier zur Diskussion stellen wollte.
Du hast recht, dass es in diesem Multiversum zwar Mutation, aber keine Selektion (Auslese) gibt, das heisst, alle möglichen Universen, die je entstanden sind, existieren mehr oder weniger \“parallel\“ zueinander. Die Idee ist nun aber, dass die Entwicklung von Intelligenz keine zufällig auftretende Randerscheinung sein könnte, sondern eine Vermehrungsstrategie darstellt. Das Problem ist aber, dass dieser Fall leider ununterscheidbar vom Fall ist, in dem das Leben lediglich eine zufällig auftretende Randerscheinung ist.
Alles in allem: das ganze ist wenig fassbar. Aber die Idee an sich ist faszinierend, und ich dachte, sie ist es wert, wieder einmal erwähnt, vorgestellt und von verschiedenen Seiten beleuchtet zu werden.
Ich ziehe die Bemerkung in der Klammer neben den unendlichen Universen zurück.
@Mutation: Wie soll das funktionieren?
(sorry, wegen den dreifachpost.)
So. Eigentlich, also in den Fällen, in denen wir Evolution bisher beobachten konnten, ist sie eine Entwicklung, direkt resultierend aus den gringen Rohstoffen. Daher können die Lebewesen, die ihre Rohstoffe am Optimalsten handhaben, auch mehr Nachkommen erzeugen, während andere einfach aussterben müssen.
Hier ist \“Evolution\“ in diesen Sinne gar nicht der Fall. Falls wir hier einen Zeitpfeil annehmen (und auf den Punkt der Zeit geht der Artikel leider überhaupt nicht ein), denn erkennen wir, dass einige Zweige mehr \“Nachkommen\“ haben als andere (diese Forumulierung ist falsch, mehr dazu gleich). Tatsächlich sterben aber die alten Universen nicht, die neuen auch nicht und das ganze ist nur ein beliebiger, menschlich geprägter Blick aus Mulitversum (falls es sich denn so entwickelte), neben uns könnten immernoch *unendlich* viele andere Universen existieren, die ungeachtet der vermeidlichen Evolution einfach da sind, ohne jedes intelligente Leben. Einen Druck in Richtung intelligenz gibt es nicht, nur unseren Blickwinkel. Wir leben damit nur in einem Zweig, in dem das Leben sich grade zeigt. Dieser Zweig kann auch aus völlig Lebensfeindlichen Universen bestehen, da letztlich die Mutteruniversen solange existieren, bis sie komplett mit SL gefüllt sind, oder die Materie sich vereinzelt (und die Hubbelkonstante ist bei gringen Entfernungen immernoch kleiner als die Schwerkraft, geschweige denn die Atombindskräfte. Wahrscheinlich bleibt also nur die SLisierung.).
Da jedes Tochteruniversum wieder Universen hervorbringen kann und deren Pflanzungen wieder neue usw., es also nur eine Frage der Zeit ist bis eine beliebige Zahl von U.s entstanden sein wird, kann man IMHO sogar jetzt schon von unendlich vielen Universen sprechen (überaufzählbar vielen, wahrscheinlich).
@Zivilisationen: Sofern die Ziv.s die Verhältnise in ihren Schöpfungsuniversen bestimmen können, kann es sein, dass sie sogar mit voller Absicht davon absehen, weiteres Leben im Muliversum zu erzeugen.
Die Replikatoren erinnern mich wieder an das Netz, das in der Geschichte \“Interview mit einem Zeitreisenden\“ beschrieben wird (sorry, falls ich es nicht mehr ansprechen sollte).
Ich hoffe, was ich schreibe ist plausibel…
Vorab:\“\“Weltformel zu vereinen: eine _pyhs_ikalische Theorie…\“
Sorry, aber dieser Fehler hat mich wirklich kurz gestört.
Vielleicht noch eine schnelle Bemerkung: Wie ich hier schonmal schrieb, scheint es in der Quantentheorie mit der Planklänge eine Art kleinste Einheit zu geben (verwirrend), in der RT, die ein eher realistisches (?) Raumverständnis hat, nicht.
Auch in der Mathematik gibt es keine kleinsten Raumpunkte und ich kann mir vorstellen, dass eine Entdeckung von solchen einigen Leuten sehr gefallen würde (Stichwort: Unendlichkeit…).
Mehr gleich, wenn ich fertig gelesen habe.
Das ist der Haken an der Sache: Ja, die Theorie ist prinzipiell unüberprüfbar, weil man die Universen innerhalb der SL nicht beobachten kann. Vielleicht geht sie eines Tages zumindest zwanglos aus den Gleichungen der \“Weltformel\“ hervor, oder aber, jemand findet einen anderen Weg, wie man entscheiden könnte, ob die Idee stimmt. Aber bisher – das räumt auch Lee Smolin ein – gibt es keine Möglichkeit, dies zu überprüfen / zu widerlegen.
Interessante Vorstellung, schwarze Löcher als Geburtsstätten neuer Universen… aber wäre es dann von außen überhaupt möglich, irgendwelche Prozesse innerhalb dieser \“Tochteruniversen\“ zu beobachten, anders ausgedrückt, könnte es sich um eine Theorie handeln, deren Vorhersagen prinzipiell unüberprüfbar sind?
Das ist eine gute Frage – das habe ich mich auch schon gefragt, aber keine Antwort darauf gefunden. Die Frage ist unter anderem auch, ob die Zeit im Inneren und im Äusseren Universum gleich schnell verläuft…
Was passiert eigentlich mit dem Tochteruniversum, wenn das Schwarze Loch im Mutteruniversum hawkingzerstrahlt? Wird es von der dunklen Energie auseinander gerissen oder lässt die SQG keinen Raum für die Hawkingstrahlung??
Die Rechnung mit den Schwarzen Löchern ist sehr grob, es ging mir nur um die Grössenordnung: Wenn noch einige wenige 100 Mrd Menschen geboren werden, werden einige von ihnen (wenn die Erfindung bald gemacht wird, vielleicht auch alle von ihnen) ein solches Schwarzes Loch zur Befriedigung ihres Energiebedarfs besitzen. Vielleicht werden es dann sehr viel weniger Schwarze Löcher, aber wohl nicht sehr viel mehr. Zugegeben – sehr grob. Aber mehr ist auch nicht nötig.
Hier wird die Idee von Lee Smolin mit genausoviel Phantasie weiterentwickelt, gefällt mir gut.
Aber woher nimmst du den Zusammenhang zwischen der Zahl der Individuen und der Zahl der produzierten schwarzen Löcher?
Ich bin bisher recht gut ohne eines ausgekommen.