Der Anfang des Universums: Kosmischer Aufschwung und erste Ursache

Die moderne wissenschaftliche Forschung beweist, dass Raum und Zeit, wie wir sie kennen, im selben Moment erschienen sind. Der Anfang des Universums, bewiesen durch die Erweiterung der Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie, die die Arbeit von Hawking, Ellis und Penrose einschließt, besagt, dass weder Zeit noch Raum ewig sind – sie wurden zusammen mit Materie und Energie während der kosmischen Explosion geboren. Diese Idee basiert auf mathematischer Strenge und zeigt die Unvermeidlichkeit des ersten Punktes, nach dem der Lauf der kosmischen Ereignisse beginnt.

Die Hauptstärke dieses Arguments liegt in der Tatsache, dass die Beobachtungen, die mit der Arbeit von Edwin Hubble begannen und durch empirische Daten gestützt werden, die Expansion des Universums überzeugend belegen. Diese Schlussfolgerung hat selbst Wissenschaftler wie Einstein dazu veranlasst, ihre Ansichten zu überdenken und die Notwendigkeit einer ersten Dynamik zu erkennen. All dies stärkt die Hypothese, dass das Universum das Ergebnis einer grandiosen Explosion mit einem bestimmten Anfang ist, anstatt eines unendlichen Zustands.

Im Vergleich mit alternativen Modellen, wie dem stationären oder pulsierenden Zustand des Universums, wird deutlich, dass sie auf hypothetischen Kräften und Mechanismen beruhen, die nicht durch Beobachtungen bestätigt werden können. Im Gegensatz zu diesen Theorien stützen sich wissenschaftliche Argumente über den Beginn der Zeit auf mathematische Beweise, empirische Beobachtungen und die Prinzipien der Quantenmechanik, bei denen Prozesse ein Zeitintervall benötigen, um realisiert zu werden. Schon die Analogie zur Detonation einer Granate – dem Moment, in dem die Splitter streng nach dem Gesetz von Ursache und Wirkung zerstreut werden – veranschaulicht perfekt die Notwendigkeit eines anfänglichen Impulses, ohne den es keinen Ursprung von Materie und Energie gäbe.

Die Kombination aus mathematischen Beweisen, bestätigten Beobachtungen und der Begründung für die Idee des Beginns der Zeit ist eines der überzeugendsten Argumente für die Anerkennung der Existenz einer ersten Ursache – nicht nur eine wissenschaftliche Tatsache, sondern auch ein grundlegendes Element für unser Verständnis des Kosmos.

Was sind die Argumente für die Theorie, dass das Universum einen Anfang hatte?

Das grundlegende wissenschaftliche Argument ist, dass die Allgemeine Relativitätstheorie, erweitert durch die Arbeiten von Hawking, Ellis und Penrose, zu der Schlussfolgerung führt, dass Raum und Zeit nicht unendlich sein können – sie müssen zu einem bestimmten, anfänglichen Zeitpunkt entstanden sein. Das heißt, wenn man die Relativitätsgleichungen auf das gesamte Universum anwendet, stellt sich heraus, dass die Zeitskala selbst einen Anfang hat, was wiederum impliziert, dass Energie und Materie zur gleichen Zeit wie dieser Anfang entstanden sind. Dies wird durch das folgende Zitat bestätigt:

In einer Reihe von Arbeiten, die zwischen 1966 und 1970 erschienen, erweiterten drei britische Astrophysiker – Stephen Hawking, George Ellis und Roger Penrose – die Relativitätsgleichungen um Raum und Zeit. Daraufhin entstand der Raum-Zeit-Satz der Relativitätstheorie. Dieser Satz zeigte, dass, wenn die Relativitätstheorie für das Universum richtig ist, Raum und Zeit unter sehr allgemeinen Bedingungen aus derselben kosmischen Explosion entstanden sein müssten, die Energie und Materie ins Leben rief. In Hawkings Worten muss die Zeit selbst einen Anfang haben. Der Beweis vom Anfang der Zeit mag ganz oben auf der Liste der theologisch bedeutsamen Sätze aller Zeiten stehen, wenn die Relativitätstheorie wahr sein soll."
(Quelle: link txt)

Ein weiteres Argument ist, dass alternative Modelle – wie Steady-State-Modelle oder pulsierende Universen – auf hypothetischen physikalischen Kräften oder Mechanismen beruhen, die nicht durch Beobachtungen bestätigt werden. Diese Modelle versuchen im Wesentlichen, die Schlussfolgerung, dass das Universum begann, zu verwerfen, aber der Mangel an empirischen Beweisen, die sie stützen, macht die Hypothese vom Anfang des Universums überzeugender:

"Zum Beispiel basierten stationäre Modelle auf einer imaginären physikalischen Kraft, die durch keine Beobachtung oder theoretische Schlussfolgerung gestützt wurde. Das Modell eines pulsierenden Universums beruhte auf einem imaginären Pulsationsmechanismus, für den es keine beobachtbaren oder theoretischen Beweise gab. Solche Berufungen auf imaginäre Kräfte und Phänomene waren die Grundlage für alle kosmologischen Modelle, die vorgeschlagen wurden, um die Urknalltheorie und ihre Schlussfolgerung über die Existenz Gottes zu widerlegen. Der Mangel an Beweisen für diese Modelle und der fortgesetzte Rückgriff ungläubiger Wissenschaftler auf immer seltsamere 'unbekannte' und 'unerkennbare' Entitäten scheint auf die Stärkung theistischer Positionen hinzudeuten."
(Quelle: link txt)

Ein weiteres wichtiges Argument bezieht sich auf Beobachtungen, die die Expansion des Universums bestätigen. Die Ergebnisse der Beobachtungen der Astrophysiker, insbesondere die Arbeit von Edwin Hubble, gaben Anlass zu einer Revision der Weltanschauung vieler Wissenschaftler, einschließlich Einsteins, der nach diesen Entdeckungen gezwungen war, die Notwendigkeit eines Anfangs im Universum zu erkennen:

"Wenn das Universum die Folge einer Explosion ist, dann muss diese Explosion irgendwann in der Vergangenheit einen Anfang haben, es muss einen Moment geben, in dem die Explosion begann. Wenn es einen Anfang hat, dann muss es einen Anfang geben. Einsteins eigene Weltanschauung erlaubte es ihm nicht, eine solche Schlussfolgerung zu akzeptieren. Darüber hinaus schlug er selbst eine neue physikalische Kraft vor, die die Existenz des Faktors der Ausdehnung und Kontraktion genau widerlegen würde. Erst als auch der Astronom Edwin Hubble auf die Expansion des Universums gemäß der Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie hinwies, sah sich Einstein gezwungen, die "Notwendigkeit eines Anfangs" und das "Vorhandensein einer übernatürlichen Kraft" einzugestehen.
(Quelle: link txt)

Es wird auch argumentiert, dass nach der Quantenmechanik Effekte, die in endlichen Zeitintervallen auftreten, außerhalb der Zeit unmöglich werden. Das heißt, wenn die Zeit ihren Anfang hat (der mit der Geburt von Raum, Materie und Energie zusammenfällt), dann können die Prozesse, die Zeit erfordern, nicht vor diesem Zeitpunkt entstanden sein:

"Interessanterweise können Davis' Argumente gegen die göttliche Schöpfung gegen seine eigene Hypothese verwendet werden. Die Quantenmechanik basiert auf dem Konzept, dass Quanteneffekte nach endlichen Wahrscheinlichkeiten innerhalb endlicher Zeitintervalle ablaufen. Je länger das Zeitintervall ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit eines Quanteneffekts. Außerhalb der Zeit ist ein Quantenergebnis jedoch unmöglich. Daher zerstört der Ursprung der Zeit (der mit dem Ursprung von Raum, Materie und Energie zusammenfällt) das Quantentunneln als Schöpfer. Eine gute Bestätigung für die These, dass Raum und Zeit einen Anfang haben müssen, ist die Arbeit der drei britischen Astrophysiker Stephen Hawking, George Ellis und Roger Penrose. Sie erweiterten die Lösungen der Gleichungen der Universellen Relativitätstheorie um Raum und Zeit. Ihre Arbeit zeigte, dass, wenn diese Gleichungen auf das Universum zutreffen, es vernünftig ist zu glauben, dass Zeit und Raum auch einen Anfang haben müssen, der mit dem Beginn von Materie und Energie zusammenfällt. Mit anderen Worten, die Zeit selbst ist endlich."
(Quelle: link txt)

Schließlich wird die Analogie der Detonation einer Granate verwendet: So wie die Explosion einer Granate einen klaren Moment des Beginns hat, so würde die hypothetische Explosion des Universums das Vorhandensein eines bestimmten Anfangsmoments erfordern, nach dem der nächste Schritt das Erscheinen von Materie und Energie ist – und dies deutet auf die erste Ursache hin:

"Wenn zum Beispiel eine Granate explodiert, zerstreuen sich die Splitter in alle Richtungen von der Achse der Granate. Beim Fliegen kollidieren die Bruchstücke mit Materie (Luftmolekülen, Gebäuden, Möbeln usw.), was ihre Bewegung verlangsamt (Bremsen). Wenn das Universum die Folge einer Explosion ist, dann hatte diese Explosion einen Anfang – den Moment, in dem der Stift gezogen wurde. Nach dem einfachen Gesetz von Ursache und Wirkung muss diese Explosion eine erste Ursache gehabt haben – den, der den Stift gezogen hat."
(Quelle: link txt)

Die Gesamtheit dieser Argumente – der mathematische Beweis des Beginns der Zeit aus den Lösungen der Relativitätsgleichungen, die Widerlegung alternativer Modelle, die Bestätigung empirischer Beobachtungen (z. B. die Expansion des Universums) und die Argumentation auf der Grundlage des Prinzips der Kausalität und der Quantenmechanik – stellen daher eine starke Grundlage für die Behauptung dar, dass das Universum tatsächlich einen bestimmten Moment des Beginns hatte.

Unterstützende(s) Zitat(e):
In einer Reihe von Arbeiten, die zwischen 1966 und 1970 erschienen, erweiterten drei britische Astrophysiker – Stephen Hawking, George Ellis und Roger Penrose – die Relativitätsgleichungen um Raum und Zeit. Daraufhin entstand der Raum-Zeit-Satz der Relativitätstheorie. Dieser Satz zeigte, dass, wenn die Relativitätstheorie für das Universum richtig ist, Raum und Zeit unter sehr allgemeinen Bedingungen aus derselben kosmischen Explosion entstanden sein müssten, die Energie und Materie ins Leben rief. In Hawkings Worten muss die Zeit selbst einen Anfang haben. Der Beweis vom Anfang der Zeit mag ganz oben auf der Liste der theologisch bedeutsamen Sätze aller Zeiten stehen, wenn die Relativitätstheorie wahr sein soll." (Quelle: link txt)

"Wenn das Universum die Folge einer Explosion ist, dann muss diese Explosion irgendwann in der Vergangenheit einen Anfang haben, es muss einen Moment geben, in dem die Explosion begann. Wenn es einen Anfang hat, dann muss es einen Anfang geben. Einsteins eigene Weltanschauung erlaubte es ihm nicht, eine solche Schlussfolgerung zu akzeptieren. Darüber hinaus schlug er selbst eine neue physikalische Kraft vor, die die Existenz des Faktors der Ausdehnung und Kontraktion genau widerlegen würde. Erst als auch der Astronom Edwin Hubble auf die Expansion des Universums gemäß der Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie hinwies, sah sich Einstein gezwungen, die "Notwendigkeit eines Anfangs" und das "Vorhandensein einer übernatürlichen Kraft" einzugestehen. (Quelle: link txt)

"Interessanterweise können Davis' Argumente gegen die göttliche Schöpfung gegen seine eigene Hypothese verwendet werden. Die Quantenmechanik basiert auf dem Konzept, dass Quanteneffekte nach endlichen Wahrscheinlichkeiten innerhalb endlicher Zeitintervalle ablaufen. Je länger das Zeitintervall ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit eines Quanteneffekts. Außerhalb der Zeit ist ein Quantenergebnis jedoch unmöglich. Daher zerstört der Ursprung der Zeit (der mit dem Ursprung von Raum, Materie und Energie zusammenfällt) das Quantentunneln als Schöpfer. Eine gute Bestätigung für die These, dass Raum und Zeit einen Anfang haben müssen, ist die Arbeit der drei britischen Astrophysiker Stephen Hawking, George Ellis und Roger Penrose. Sie erweiterten die Lösungen der Gleichungen der Universellen Relativitätstheorie um Raum und Zeit. Ihre Arbeit zeigte, dass, wenn diese Gleichungen auf das Universum zutreffen, es vernünftig ist zu glauben, dass Zeit und Raum auch einen Anfang haben müssen, der mit dem Beginn von Materie und Energie zusammenfällt. Mit anderen Worten, die Zeit selbst ist endlich." (Quelle: link txt)

"Wenn zum Beispiel eine Granate explodiert, zerstreuen sich die Splitter in alle Richtungen von der Achse der Granate. Beim Fliegen kollidieren die Bruchstücke mit Materie (Luftmolekülen, Gebäuden, Möbeln usw.), was ihre Bewegung verlangsamt (Bremsen). Wenn das Universum die Folge einer Explosion ist, dann hatte diese Explosion einen Anfang – den Moment, in dem der Stift gezogen wurde. Nach dem einfachen Gesetz von Ursache und Wirkung muss diese Explosion eine erste Ursache gehabt haben – den, der den Stift gezogen hat." (Quelle: link txt)