@KaylaDer große Unterschied zwischen dem Wissenschaftler und dem Gläubigen ist, dass der Wissenschaftler mit seinen Ideen scheinbar Unmögliches möglich macht (siehe Evolutionstheorie) und der Gläubige immer mit Unwissenheit zufrieden ist...
Vakuumfluktuationen (auch Quanten- oder Nullpunktsfluktuation) sind Teilchen-Antiteilchen-Paare, die in der Quantenfeldtheorie im Vakuum entstehen und gleich wieder zerfallen.
Im Formalismus der Feynman-Diagramme werden sie durch innere Linien ohne offenes Ende beschrieben. Sie gehören damit zu den virtuellen Teilchen. Da sie keine Observablen sind, ist ein direkter experimenteller Nachweis ausgeschlossen.
Vakuumfluktuationen werden als Ausdruck der in Quantenfeldtheorien auftretenden Vakuumenergie verstanden. Der Versuch, diese Energie mit der kosmologischen dunklen Energie zu identifizieren, liefert jedoch für die dunkle Energie ein um viele Größenordnungen (Faktor ca. 10120) größeres Ergebnis als es die Beobachtungsdaten erwarten lassen.
Beobachtbare Folgen der Vakuumfluktuationen und Vakuumenergie sind u. a. der Casimir-Effekt (d. h., im Vakuum entstehen Kräfte auf nahe bei einander liegenden Metallplatten) und die Lamb-Verschiebung.
Wikipedia - Vakuumfluktuation
Im realen Universum treten die Partikel nicht in Erscheinung, die Quantenphysiker sprechen deshalb von virtuellen Teilchen. „Diese Fluktuationen zeigen etwas Essenzielles über die Quantenwelt“, urteilt Krauss. „Nichts erzeugt immer etwas, wenn auch nur für einen winzigen Moment.“
In gleicher Weise, glauben Kosmologen wie Krauss, sei auch das Universum entstanden. Am Anfang existierte diesem Modell zufolge allein eine winzige, mit Vakuumenergie gefüllte kosmische Blase. Irgendwann änderte eines der darin irrlichternden Quantenfelder zufallsbedingt seinen Energiezustand. Diese Fluktuation war stark genug, um den Urknall auszulösen. Nur: Dies wäre keine Schöpfung aus dem Nichts. Denn der leere Raum, und sei er noch so klein, war vorhanden. Er ist jedoch etwas und nicht Nichts. Also muss es einen Prozess geben, der zuerst den Raum hervorbringt.
Die Suche nach der Weltformel
Einen solchen Mechanismus, glaubt Krauss, gibt es wirklich. Er lässt sich aber nur mit Hilfe der Quantengravitation darstellen. So nennen die Physiker eine Theorie, welche die Allgemeine Relativitätstheorie Albert Einsteins und die Quantenmechanik vereint. Erstere beschreibt den großräumigen Aufbau und die Evolution des Universums, letztere das Verhalten der Materieteilchen. Sie wäre die lange gesuchte „Weltformel“; mit ihrer Hilfe könnten die Kosmologen Ursprung und Schicksal des Alls berechnen. „Die Quantengravitation würde ermöglichen, die Regeln der Quantenmechanik auf den Raum selbst anzuwenden und nicht nur auf die Eigenschaften von Objekten, die im Raum existieren, wie dies die konventionelle Quantenmechanik tut“, beschreibt Krauss die Bedeutung der vereinheitlichten Theorie.
Sie erlaubt, dass – ganz ähnlich wie die virtuellen Teilchen – winzige Raumbereiche entstehen und in Sekundenbruchteilen wieder vergehen. Sie müssten aber so stark gekrümmt sein, dass ihre Ausdehnung gegen null geht. Das heißt, sie verschwinden einfach aus der Raumzeit, sind also „virtuelle Universen“. Nach dem leeren, aber schon existierenden Raum, so Krauss, sei damit auch die Erfordernis des Raums selbst aus der Welt geschafft.
Abwesenheit von Raum und Zeit
Was aber ist mit der im Raum enthaltenen Energie? Einfache Antwort: Der Energieinhalt geschlossener Universen, wie sie die bis zur Ausdehnungslosigkeit gekrümmten kosmischen Blasen darstellen, ist gleich null. Genauer gesagt, heben sich zwei gegensätzliche Energieformen darin exakt auf. Zum einen ist dies die in den Teilchen und Feldern enthaltene Energie. Sie wird durch Einsteins berühmte Formel E=mc2 bestimmt und hat einen positiven Wert. Ihr steht die negative Gravitationsenergie gegenüber, die von den Massen in diesem Raum herrührt. Universen, die keine Energie tragen, könnten aber „quantenmechanisch ungestraft auftauchen“, schreibt Krauss.
Damit ist das Nichts der Quantengravitation erreicht. Krauss definiert es als „Abwesenheit von Raum und Zeit“. Weil aber auch dieser Zustand Fluktuationen unterliegt, ist er instabil und kann spontan zerfallen. Dann springt ein Raum hervor, der zu einem Universum anschwillt.
Fokus online - Ein Universum aus dem Nichts