Universum kühlt sich ab - bis zum Nullpunkt?
Wenn ich das kosmologische Prinzip richtig verstehe, geht man davon aus, dass zum Zeitpunkt des Urknalls das Universum rein mathematisch eine unendlich hohe Temperatur gehabt haben muss... und seitdem kühlt es sich, je weiter es expandiert, doch immer weiter ab, richtig?
Wenn sich diese Entwicklung fortsetzt, müsste sich das Universum irgendwann bis zu 0 Kelvin abgekühlt haben, oder? Oder nähert es sich dem Nullpunkt nur unendlich nah an? Wenn ich mich nicht irre, geht man davon aus, dass bei 0 Kelvin Teilchen ihre Bewegung einstellen, oder? Sollte sich das Universum also tatsächlich fortwährend weiter abkühlen und irgendwann diese 0 Kelvin erreichen, wäre das doch quasi das Ende des Universums, oder?
Ich entschuldige mich jetzt gleich mal vorweg, sollte ich hier einiges ungenau beschrieben oder mich falsch ausgedrückt haben, ich bin kein Physiker, lediglich ein physikalisch interessierter Laie.
2 Antworten
Wenn sich diese Entwicklung fortsetzt, müsste sich das Universum irgendwann bis zu 0 Kelvin abgekühlt haben, oder? Oder nähert es sich dem Nullpunkt nur unendlich nah an? Wenn ich mich nicht irre, geht man davon aus, dass bei 0 Kelvin Teilchen ihre Bewegung einstellen, oder? Sollte sich das Universum also tatsächlich fortwährend weiter abkühlen und irgendwann diese 0 Kelvin erreichen, wäre das doch quasi das Ende des Universums, oder?
Im Eigentlichen ist dies das andere Extrem Deiner zweiten Frage "Energieerhaltungssatz - woher kommt die Energie?", denn in beiden Fällen geht es um die Division durch 0.
In beiden Fällen geht es um eine endliche Energie, welche in der anderen Frage auf unendlich kleinem Raum konzentriert wird und dadurch eine unendlich große Temperatur bewirkt, während es hier um eine unendlich kleine Energiedichte geht (t = 0°K) die bei einer endlichen Energiemenge eine unendlich große räumliche Ausdehnung braucht. Logisch ist aus der Erfordernis einer unendlichen räumlichen Ausdehnung also, dass das Erreichen der Temperatur von 0°K eine Asymptote ist, also niemals wirklich, sondern nur annähernd erreicht werden kann, egal wie weit sich das Universum weiter ausdehnt, denn es wird niemals unendlich groß sein.
Bei 0K bewegen sich die Teilchen in sich nichtmehr, das heißt aber nicht dass alles zum Stillstand kommt. Wie weit sich das Universum annähert kann keiner sagen, es könnte sich auch wieder zusammenziehen etc.
Wenn man deine Theorie konsequent verfolgt, dass die Temperatur in direktem Zusammenhang mit der Ausdehnung zusammenhängt, dann würde man schlussfolgern dass es sich unendlich nah an 0K annähert. Man kann aber in Extrembereichen ausserhalb von schätzungsweise 100 bis 10000 K sowieso nichts mit dem vergleichen, was wir als Temperatur kennen. Das ist dann nur eine statistische Zahl.