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Antwort:
Schon die alten Griechen ... So fängt man als professioneller Journalist eigentlich keinen Artikel an, aber in diesem Fall möchte ich doch zuerst einmal Aristoteles zitieren. Ihm wird die Hypothese zugeschrieben, dass die Natur vor leeren Räumen zurückschrecke, sie habe einen „horror vacui“. Er bestritt, dass es ein Vakuum – also einen absolut leeren Raum – geben könne, da dies ein „Zustand ohne Wiederkehr“ sei. Nach seiner Logik wäre es zwar möglich, alle Teilchen aus einem Raum zu schaffen, doch dann könnten sie nie mehr an ihren Platz zurückkehren. Um dieses absolute Nichts zu vermeiden, würden leere Räume Gase oder Flüssigkeiten ansaugen.
Wenn der Stein nicht weiß, wo er hinfallen muss
Seine Ideen untermauerte der griechische Philosoph mit einigen Gedankenexperimenten. So überlegte er, dass ein Stein im absoluten Vakuum nicht existieren könne, da er nicht wisse, wohin er fallen müsse (die Schwerkraft würde mit der Materie ja ebenfalls beseitigt). Im leeren Raum gebe es keine Orientierungsmöglichkeit, weder Oben noch Unten, deshalb sei die Entstehung des Vakuums unmöglich, denn es würde nach seiner Entstehung für immer existieren, dafür würde die Welt der Teilchen – und damit auch wir – für immer verschwinden.
Mit diesen Postulaten beeinflusste Aristoteles die Entwicklung der Wissenschaft bis weit in die Zeit der Aufklärung hinein. So gebot der Herzog von Alba in den spanischen Niederlanden im 16. Jahrhundert den Wissenschaftlern seines Landes, jeden Gedanken an ein Vakuum fallen zu lassen. Doch schon im 17. Jahrhundert versuchten einige Naturforscher, ein Vakuum künstlich zu erzeugen. Führend dabei waren der Italiener Evangelista Torelli und der Franzose Blaise Pascal mit ihren Experimenten zur Messung des Luftdrucks.
Partikel blitzen auf und verschwinden wieder im Nichts
Heute wissen wir, dass Aristoteles in gewisser Weise Recht hatte: Die Natur schreckt tatsächlich vor der Leere zurück, aber in ganz anderer Weise, als sich der antike Denker es je träumen ließ. Selbst das Hochvakuum im intergalaktischen Raum, in dem kaum Materieteilchen vorhanden sind, ist nicht wirklich leer. Infolge quantenmechanischer Gesetze springen Partikel für winzige Sekundenbruchteile in die Existenz und verschwinden sofort wieder.
Das Nichts als brodelnder See aus Teilchen und Antiteilchen
Dabei entstehen Teilchen und ihre Antiteilchen zugleich – etwa Elektronen und Positronen –, doch zerstrahlen sie sich gegenseitig sofort wieder. Dabei hinterlassen sie Spuren in Form elektromagnetischer Felder, die das ganze Universum erfüllen. Physiker sprechen deshalb vom Quantenvakuum. Es ist, bildlich gesprochen, ein ständig brodelnder See aus Teilchen und Antiteilchen, die entstehen und vergehen.
Dieser Prozess ist eine Konsequenz der berühmten heisenbergschen Unschärferelation. Sie besagt in diesem Fall, dass sich dem Vakuum für sehr kurze Zeit Energie entziehen lässt, die sich dann in die virtuellen Teilchenpaare umwandelt. Dies geschieht auch, wenn die Temperatur in der Umgebung beim absoluten Nullpunkt liegt, also bei minus 273,15 Grad Celsius, wo bei normaler Materie alle energetischen Prozesse zum Stillstand kommen. Daher rührt auch die Bezeichnung Nullpunktsenergie. Das Nichts ist in Wahrheit ein komplexes, reich strukturiertes Gebilde. Wie Aristoteles vermutete, ist es prinzipiell unmöglich, einen Raumbereich völlig von Teilchen zu entleeren.
Ein erster Beweis der Vakuumsenergie
Zunächst waren Quantenvakuum und die daraus resultierende Nullpunktsenergie nur theoretische Konzepte. Doch 1947 konnte der US-Physiker und Nobelpreisträger Willis Eugene Lamb experimentell zeigen, dass es die Quantenfluktuationen des Vakuums tatsächlich gibt. Er hatte eine Verschiebung bestimmter Energieniveaus in der Elektronenhülle von Wasserstoffatomen entdeckt. Sie werden von Wechselwirkungen des Hüllelektrons mit den Feldern des Quantenvakuums verursacht, heute ist der Effekt als Lamb-Verschiebung bekannt.
Ein Jahr später sagte der niederländische Physiker Hendrik Casimir einen weiteren Effekt der Vakuumenergie vorher. Dieser wurde 1958 von Casimirs Kollege Marcus Spaarnay im Experiment nachgewiesen. Der Casimir-Effekt besagt, dass durch das Quantenvakuum auf zwei sehr eng beieinander liegende, parallele Metallplatten eine Kraft wirkt, die beide zusammendrückt.
Der Grund dafür ist, dass zwischen den Platten nur virtuelle Teilchen mit ganz bestimmten Energien entstehen können. Teilchen lassen sich auch als Wellen beschreiben. Im Zwischenraum zwischen den Platten können sich aber keine Teilchen aufhalten, deren Wellenlänge größer als der Plattenabstand ist. Außerhalb der Platten können indes Teilchen aller Wellenlängen entstehen. Davon gibt es aber viel mehr als zwischen den Platten. In der Summe erzeugen sie einen von außen wirkenden Druck, der die Platten zusammenschiebt. Das Phänomen wurde seither von mehreren Forschergruppen mittels ausgeklügelter Versuchsanordnungen glänzend bestätigt.
Freie Energie
Schon früh spekulierten einige Physiker (und auch Esoteriker, die an die Existenz „freier Energie“ glauben; siehe die Kolumne „Gibt es freie Energie“ vom 13.7.2007), ob sich das Vakuum nicht als unerschöpfliche Energiequelle anzapfen ließe. Das erscheint jedoch als unmöglich. Denn das Werden und Vergehen der virtuellen Teilchen ist ein Nullsummenspiel. Die zu ihrer Entstehung aus dem Vakuum entnommene Energie wird gewissermaßen nur geborgt, bei ihrer Zerstrahlung fließt sie an den Raum zurück.
Allenfalls ließe sich energetischer Gewinn erzielen, wenn es gelänge, die paarweise auftretenden Teilchen ohne Energieaufwand zu trennen und separat weiter zu nutzen. Wie das funktionieren könnte, weiß aber kein Mensch. Außerdem ist die Energiedichte des Vakuums sehr gering, sodass man für eine Nutzung sehr viele Teilchen separieren und einfangen müsste. Auch der Casimir-Effekt lässt sich nicht unmittelbar nutzen: Zwar könnte man durchaus Energie aus der Bewegung von Platten ziehen, die durch das Quantenvakuum zusammengeschoben werden, etwa mittels eines Hebelgestänges. Doch um sie wieder zu trennen, muss die gleiche Energiemenge wieder in das System gesteckt werden.
Gedankenexperiment wider die Wahrscheinlichkeit
Einige Forscher aber geben die Hoffnung nicht auf. So entwickelte der US-Physiker Robert Forward in einem Gedankenexperiment eine „Quantenfluktuations-Batterie“. Sie besteht aus einem Stapel elektrisch leitfähiger Platten. Werden sie alle mit gleichnamigen elektrischen Ladungen geladen, so stoßen sie sich gegenseitig ab (Aus der Schulphysik wissen wir, dass sich gleichnamige Ladungen abstoßen, ungleichnamige aber anziehen. Zwei jeweils positiv geladene Platten stoßen sich also ab). Diese Bewegung ist der Casimir-Kraft entgegen gerichtet, die ja die Platten zusammenschieben will. Wird nun die Abstoßungskraft so justiert, dass sie ein wenig schwächer ist als die Schubkraft des Quantenvakuums, so erhöht sich die Energie des elektrischen Felds zwischen den Platten. Nullpunktsenergie würde somit in elektrische Energie umgewandelt.
Zudem veröffentlichten zwei US-Physiker 1993 eine Studie, in der sie zeigten, dass die Energiegewinnung aus dem Quantenvakuum prinzipiell funktionieren könnte, ohne die Gesetze der Thermodynamik zu verletzen. Das machen sich nun Forscher der Harvard University in Cambridge/Massachusetts zunutze. Sie wollen die Balance zwischen Casimir-Anziehung und elektrostatischer Abstoßung nutzen, um kleine Bewegungssensoren und Schalter zu bauen. Bis aber Strom aus unseren Steckdosen kommt, der dem Quantenvakuum entnommen wird, dürfte es noch sehr lange dauern – sofern es überhaupt jemals gelingt, das Nichts als ewige Energiequelle anzuzapfen.
Neue Simulationen der Astronomen T. J. Cox und Avi Loeb vom Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics im amerikanischen Cambridge geben nun darüber Auskunft, was unserem Sonnensystem
bevorstehen könnte, wenn Andromeda und die Milchstraße kollidieren. Die Forscher berichten über
ihre Resultate in einer kommenden Ausgabe der Fachzeitschrift Monthly Notices
of the Royal Astronomical Society
Zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernt befindet sich die große Schwester unserer Milchstraße,
die Andromeda-Galaxie. Doch jede Sekunde verringert sich der Abstand zwischen den beiden Spiralgalaxien
um rund 120 Kilometer. Deshalb nehmen die Astronomen schon seit gut fünf Jahrzehnten an,
dass die beiden Systeme mit jeweils über 100 Milliarden Sternen eines fernen Tages zusammenstoßen werden.
zeit, zusammentreffen , merger???wann ......länger als 5 milliarden jahre? zeitlimit+ meteoriten...
quelle?annahme
2,5*10^6*(63240 * 149.597.870,691 km)=2,365142334*10^19km=s
Geschwinigkeit? Lichtgeschgwindigkeit?
quelle?annahme
120km /s = 60*120km/min=60*60*120km/h v=432.000km/h geschwindigkeit der galaxie.....anteil c....?"galaxie ritt..."
kurzeste verbindungen.....planat to planet....ritt....vakumpumpensegel?möglichkeit???entkommen...zeit...gott...liebe..armagedon???
angaben quelle ; welche astronomen , welche uni
publikationen : Monthly Notices
of the Royal Astronomical Society
s/t=v=>s/v=t....zeit.....
treffen der galaxien ca.
t=5,474866514*10^13 h=6.249.847.619jahre
sonne : 5 millionen oder milliarden.....rechnen..sonne studieren....keiner weiß es genau....dilema....=>andere lösung?
verringerung des abstandes ....zusätzliche möglichkeiten in merge....
1. zukunft der sonne
2. zukunft des universums
3. zukunft der menschen ohne sonne
4. zukunft der menschen im universum
5. zukunft der menschen ohne universum....
6.leben und tod...neue dimensionen fuer geist
7.gottes geheime gedanken....
zeitreisen, raumschiffe...keine illusion...antriebe satelite , raumsonden , erforschung der planeten..überleben...
mehr daten....mehr analyse ..... zeit überwinden....mehr zeit...meteorieten..asteroiden..gott...liebe? ..hoffnung...
gott..alles egal..nichts unternehmen...??? kämpfen ...gott ja vs. nein pro vs. contar existenz ...andere dimensionen..
tod..leben danach ...vermutungen....überleben ...instinct.... zeitverschwendung...mehr köpfe -....mehr lösungen.....
maschinen?mensch?kampf?zusammenarbeit.....?zukunftsfragen....holodeck...wahrheit ..wahnsinn..genie....lösungen ..überleben...streben
kultur ...filme...nexte generationen....zeitreisen.....matrix....reise zu sternen...künstlicher schlaf?maschine mensch symbiose...?
mensch oder maschine?.....star trek.................alles in bewegung ....galaxie als raumschiff.....free your mind...wohin?----
fernsehen ist primitiv....zu viel fernsehen...natürlich....denken...............rechnen..simulieren....berechen...
informationen auswerten......ai oder mensch...? zusammenarbeiten....überleben.....zeit....gott...
informationen.....mehr informationen.....denken ..berechnen....computersimulationen...visionen..filme...artefakte...
des geistes....lehren....warnung vor gefahren....überleben mensch und maschine gemeinsam....denken...gemeinsame lösungen.....
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