Energieerhaltungssatz - woher kommt die Energie?
Wenn ich den Energieerhaltungssatz richtig verstehe, müsste laut diesem doch im Universum, wenn man das Universum als abgeschlossenes System betrachtet, eine bestimmte Menge an Energie existieren, die keinen Schwankungen unterliegt, da sie ja laut dem Energieerhaltungssatz weder erzeugt noch vernichtet werden kann.
Ist das so richtig? Falls ja, kann man eine Aussage darüber treffen, wie hoch diese Energie ist? Und woher kommt diese Energie, da sie ja nicht aus dem Nichts entstehen kann, müsste es einen Zeitpunkt gegeben haben (Singularität?), an dem der Energieerhaltungssatz ungültig war?
Laut dem kosmologischen Prinzip geht man doch davon aus, dass zum Zeitpunkt des Urknalls eine unendlich hohe Temperatur geherrscht haben muss - ist es also möglich, dass sämtliche Energie im Universum quasi umgewandelte Wärmeenergie aus diesem Urknallzustand ist?
5 Antworten
Ja es stimmt Energie geht in einem abgeschlossenem System nicht verloren und kann auch nicht neu entstehen
wenn man das universum bis zum urknall "zurückrechnet" würde sich alle Energie, und alle Masse in einer unendlich kleinen Singularität bündeln Energieerhaltung gilt also noch (da die simgularität kleiner als das kleinste subatomare teilchen ist existiert nur Energie die ja wie Licht in beliebig großer menge bebündelt werden kann)
ist es also möglich, dass sämtliche Energie im Universum quasi umgewandelte Wärmeenergie aus diesem Urknallzustand ist?
Genau das, nur dass selbst Wärme im klassischen Sinn damals noch nicht existiert hat.
Die Energie des Urknalls kann seriös aus dem heutigen Wissen wohl kaum abgeleitet werden. Jedoch gibt es Abschätzungen in der Grüssenordnung von 4 * 10^70 Joule.
Diese beziehen sich aber nur auf das Masse-Energieäquivalent innerhalb des Ereignishorizonts. Darin sind also spekulative Grössen wie "Dunkle Materie" und "Dunkle Energie" noch nicht enthalten, ausserdem kann über den Teil ausserhalb des Ereignishorizontes nichts ausgesagt werden. In den genannten Unwägbarkeiten sind also leicht nochmal 3 Zehnerpotenzen "drin" - als untere Schranke gewissermassen.
Die Antwort auf diese Frage liegt wohl jenseits der 10 hoch -32 Sekunden, die unsere Erkenntnisse an den Urknall (oder welches Initialereignis auch immer) heranreichen.
Das, was wir so als Energie wahrnehmen können, ist ja wohl primär die freigesetze Bindungsenergie von Wasserstoff, die bei der Fusion zu Helium "abfällt". Hier "entstand" zu Beginn des Universums schon einiges an Energie, die seitdem weiter umgewandelt wird.
Also bleibt wohl dennoch die Frage, wo die Bindungsenergie der Atome herrührt. Vielleicht können da die Physiker unter uns etwas genaueres berichten.
Energie geht nicht verloren. Sie wird umgewandelt.
ZB: Bäume speichern Energie, und wenn du sie verbrennst dann entsteht Wärme.
du machst das sehr kompliziert! Wenn du eine Kugel hoch hebst, dann kommt die Energie von dir, deinen Muskeln, du hast ihr Energie zugeführt. Wenn du die Kugel nun auf deinen Fuß fallen läßt, dann gibt sie die Energie ab, das merkst du ja dann! Wozu brauchst du da den Kosmos?