Ich verstehe die Beweise für den Urknall (Expansion, Hintergrundstrahlung usw.), aber woher wissen wir, dass es der Beginn des Universums war? Warum konnte es nicht in einem existierenden, aber sehr dünn besiedelten Universum auftreten?
Antworten:
Wir wissen nicht, was sich auf der anderen Seite des Urknalls befindet, wenn überhaupt. Die Urknalltheorie sowie der Rest der Physik sind in Bezug auf diese Möglichkeit agnostisch. In der Zeit nach dem Urknall befand sich das gesamte Universum im Grunde genommen in einem heißen, dichten Plasmazustand. Jegliche physischen Signale, die sich aus einer Zeit vor dem Urknall ausbreiten und möglicherweise die Gegenwart beeinflussen oder uns Informationen über die Vergangenheit vor dem Urknall liefern könnten, würden durch die extremen Bedingungen beseitigt.
Die Singularität des Urknalls ist also praktisch der Beginn unseres Universums, da es praktisch eine undurchdringliche kosmische Firewall ist, die uns von allem trennt, was vorher war. Vielleicht gibt es einen anderen Raum auf der anderen Seite der Wand, oder vielleicht ist es nur mehr Wand. Bis jemand mit einer verfeinerten Theorie oder einem Experiment einen Weg findet, ein winziges Signal zu erkennen, das es irgendwie geschafft hat, ist es sinnlos zu spekulieren.
Wir sind nicht die einfache Antwort.
Es ist jedoch schwierig, eine solche Theorie zu testen, und so geht sie in Richtung Metaphysik.
Eine Theorie besagt jedoch, dass sich die Physik in unserer Nachbarschaft verändert hat (eine Zustandsänderung, ähnlich wie eine Änderung des Quantenzustands eines Moleküls, könnte zu einer Freisetzung von Energie als Licht führen) und dass die freigesetzte Energie die frühe schnelle Expansion des Universums verursacht hat .
Das aktuelle Modell der Kosmologie, das mit dem Urknall beginnt, besagt, dass alle räumlichen und zeitlichen Dimensionen (Länge, Breite, Höhe und Zeit) sowie die vier fundamentalen Kräfte aus einem einzigen Punkt stammen. Mit der Zeit, die mit dem Urknall begann, gab es kein „Vorher“, genauso wie es kein Auf und Ab gab, keine Schwerkraft oder Elektromagnetismus. Es gab kein existierendes Universum, als der Urknall auftrat. Es passierte und dann existierte das Universum (Kausalität).
Zu sagen, dass es in einem anderen Universum begann, würde eine andere Hypothese erfordern als das aktuelle kosmologische Modell.
Es gibt viele Herausforderungen, eine Hypothese zu formulieren, die erklären könnte, was Sie fragen. Einige dieser Herausforderungen betreffen die Berücksichtigung der Gesetze zur Erhaltung von Masse und Energie. Zum Beispiel - wenn es ein 'dünn besiedeltes' Universum gab, woher kamen dann Masse und Energie für unser Universum? War es immer da? In diesem Fall muss es sich um ein Schwarzes Loch gehandelt haben. Dies sollte selbstverständlich sein - wir können schwarze Löcher haben, die in unserem Universum nur mit dem kleinsten Bruchteil der Gesamtmasse existieren. Wenn ALLE Masse an einem Ort konzentriert wäre, dann würde auch sie innerhalb ihres eigenen Schwarzschild-Radius existieren. Als Randnotiz ist es eine übliche Übung in Astronomieklassen, den Schwarzschild-Radius des beobachtbaren Universums zu berechnen. Überraschend genug,
Eine andere Schwierigkeit könnte darin bestehen, ein Schwarzes Loch zu erklären, das plötzlich in die umgekehrte Richtung geht und alle Materie / Energie, räumlichen Dimensionen, fundamentalen Kräfte und Zeit in ein existierendes Universum wirft. Wie schließt diese Erklärung dann alle schwarzen Löcher aus, von denen angenommen wird, dass sie in der gegenwärtigen Epoche unseres Universums existieren?
Kurz gesagt: Wir wissen nicht, dass das Universum, das wir heute sehen, nicht bereits in einem Universum begonnen hat, das sich in einem existierenden Zustand befand. Nach meinem besten Wissen wurden jedoch keine Versuche unternommen, zu erklären, wie ein dünn besiedeltes Universum plötzlich ein dicht besiedeltes Miniuniversum in sich wachsen lassen kann. Alle Versuche, die da draußen sind, haben möglicherweise noch nicht genügend Publikum gewonnen, um mich einzuschließen.
Denken Sie auch daran, dass eine Hypothese, um Theorie zu werden, überprüfbar sein muss. Es gibt keine Möglichkeit, Ereignisse zu testen, die vor dem Urknall aufgetreten sind. Daher gibt es keine Möglichkeit, nach dem dünn besiedelten Universum zu suchen, nach dem Sie in Ihrer Frage gefragt haben.