Hintergrundinformationen

Wissen Sie wie unser Universum entstanden ist? Hier jetzt ein Bericht und ein Video.

(idw). Die ersten Strukturen, die sich im Universum gebildet haben, waren nicht etwa Sterne oder Planeten, sondern sogenannte “Halos” - geisterhafte Kugeln aus dunkler Materie, so schwer wie die Erde und so gross wie unser Sonnensystem. Dies haben Wissenschafter am Institut für Theoretische Physik der Universität Zürich herausgefunden und in der Zeitschrift “Nature” publiziert.

Unsere eigene Galaxie enthält noch immer Billiarden dieser Halos und man schätzt, dass alle paar tausend Jahre einer davon unsere Erde passiert und auf seinem Weg helle Gammastrahlen hinterlässt. Diese Strahlung kann nachgewiesen werden - im Gegensatz zum Halo, der unsichtbar ist, da er nur aus “dunkler Materie” besteht.

Unzählige Teilchen dunkler Materie regnen täglich auf die Erde und durch unsere Körper hindurch, ohne dass wir es bemerken. Diese Halos waren der “Gravitations-Kleber”, der gewöhnliche Materie anzog und schließlich die Bildung von Sternen und Galaxien ermöglichte. Diese Strukturen haben sich ungefähr 20 Mio. Jahre nach dem Urknall zu bilden begonnen und sind die Bausteine von allem, was wir heute sehen.

Dunkle Materie macht über 80 Prozent der Masse des Universums aus. Ihre Eigenschaften sind jedoch unbekannt. Sie scheint von den Atomen, die die Materie rund um uns bilden, völlig verschieden zu sein. Man hat dunkle Materie noch nie direkt nachweisen können; ihre Existenz wird aus ihrem Gravitationseinfluss auf gewöhnliche Materie gefolgert.

Unser Universum ist 13.7 Milliarden Jahre alt. Die ersten 20 Millionen Jahre nach dem Urknall war die Materie sehr gleichmäßig verteilt. Eine winzige Störung dieses Gleichgewichts ermöglichte es dann der Gravitation, die uns heute bekannten Strukturen zu erschaffen. Gegenden mit höherer Dichte zogen mehr Materie an, während Gegenden mit niedrigerer Dichte diese Materie verloren. Dunkle Materie verhält sich als Gravitationsquelle im Raum und herkömmliche Materie fließt in sie hinein. Die Folge war, dass ungefähr 500 Millionen Jahre nach dem Urknall Galaxien und Sterne entstanden.

Seit langer Zeit besteht die These, dass die dunkle Materie aus Teilchen besteht, die “Neutralino” genannt werden. Das Neutralino ist noch nicht nachgewiesen worden. Es ist ein vorgeschlagenes supersymmetrisches Teilchen, Teil einer Theorie, die die Widersprüche im Standardmodell der Elementarteilchen zu korrigieren versucht. Das Neutralino ist vermutlich während des Urknalls entstanden.

Auf dieses Teilchen konzentrierten sich die Berechnungen der drei Autoren des “Nature”-Beitrages, Prof. Ben Moore, Dr. Joachim Stadel und Dr. Jürg Diemand vom Institut für Theoretische Physik der Universität Zürich. Albert Einstein und Erwin Schrödinger gehören zu den ehemaligen Professoren des Instituts für Theoretische Physik der Universität Zürich, die einen erheblichen Beitrag für das Verständnis der Entstehung des Universums und der Quantenmechanik geleistet haben. Das Jahr 2005 war der hundertste Jahrestag von Einsteins bemerkenswertesten Arbeiten in Quantenphysik und Relativitätstheorie. 1905 promovierte Einstein an der Universität Zürich und veröffentlichte drei bahnbrechende Arbeiten.

Video: Das Geheimnisvolle Reich der Quanten

Quantenphysiker behaupten: „Es gibt ein Jenseits”

(prcenter.de) Es klingt wie ein verspäteter Aprilscherz, doch die These einiger Physiker ist völlig ernst gemeint. Neueste Ergebnisse aus der Quantenphysik lassen darauf schließen, dass es eine physikalisch beschreibbare Seele gibt, die im „Jenseits” weiter existiert.

Das Fundament für die revolutionäre These liefert das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung. Bereits Albert Einstein ist auf diesen seltsamen Effekt gestoßen, hat ihn aber als „spukhafte Fernwirkung” später zu den Akten gelegt. Erst vor kurzem hat der Wiener Quantenphysiker Professor Anton Zeilinger den experimentellen Nachweis dafür geliefert, dass dieser Effekt in der Realität tatsächlich existiert.

Das Verschränkungsprinzip besagt folgendes: Wenn zwei Quantensysteme miteinander in Wechselwirkung treten, müssen diese fortan als ein Gesamtsystem betrachtet werden. Diese Verschränkung bleibt auch dann erhalten, wenn der Zeitpunkt der Wechselwirkung weit in der Vergangenheit liegt und die zwei Teilsysteme inzwischen über große Distanzen getrennt sind. Die Folgen dieses Effekts erinnern bereits an übernatürliche Phänomene, wie ein Gedankenexperiment zeigt.

Bei diesem führt ein Experimentator an einem x-beliebigen Ort der Erde eine Messung an einem Teilchen A durch. Ist dieses Teilchen mit einem anderen Teilchen B verschränkt, so wird Letzteres durch diese Messung simultan beeinflusst. Dabei ist es völlig egal, ob die Entfernung zwischen Teilchen A und B beispielsweise 100 Meter, 1000 Kilometer oder gar Lichtjahre beträgt. Und wie gesagt erfolgt die Beeinflussung gleichzeitig, nicht etwa mit Lichtgeschwindigkeit, sondern unendlich schnell! Einige Physiker schließen nunmehr daraus, dass zumindest Teile der belebten und unbelebten Welt miteinander verschränkt sind und auf subtile Weise miteinander kommunizieren. Als Auslöser für die Verschränkung wird der Urknall genannt.

Professor Dr. Hans-Peter Dürr, ehemaliger Leiter des Max-Planck-Instituts für Physik in München, vertritt heute die Auffassung, dass der Dualismus kleinster Teilchen nicht auf die subatomare Welt beschränkt, sondern vielmehr allgegenwärtig ist. Mit anderen Worten: Der Dualismus zwischen Körper und Seele ist für ihn ebenso real wie der „Welle-Korpuskel-Dualismus” kleinster Teilchen. Seiner Auffassung nach existiert ein universeller Quantencode, in der die lebende und tote Materie eingebunden ist. Dieser Quantencode soll sich über den gesamten Kosmos erstrecken.

Konsequenterweise glaubt Dürr aus rein physikalischen Erwägungen an eine Existenz nach dem Tode. In einem Interview erläuterte er dies wie folgt: „Was wir Diesseits nennen, ist im Grunde die Schlacke, die Materie, also das was greifbar ist. Das Jenseits ist alles Übrige, die umfassende Wirklichkeit, das viel Größere. Das, worin das Diesseits eingebettet ist. Insofern ist auch unser gegenwärtiges Leben bereits vom Jenseits umfangen.”

Auch Dr. Christian Hellweg ist von dem Quantenzustand des Geistes überzeugt. Der Wissenschaftler hat sich nach dem Abschluss seines Physik- und Medizinstudiums am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen jahrelang mit der wissenschaftlichen Erforschung der Hirnfunktionen beschäftigt. Seine These bringt er wie folgt auf den Punkt:
„Unsere Gedanken, unser Wille, Bewusstsein und Empfindungen weisen Eigenschaften auf, die als Merkmale des Geistigen bezeichnet werden können. Geistiges lässt keine direkte Wechselwirkung mit den bekannten naturwissenschaftlichen Grundkräften - wie Gravitation, elektromagnetischen Kräften etc. - erkennen. Auf der anderen Seite aber entsprechen diese Eigenschaften des Geistigen haargenau denjenigen Charakteristika, die die äußerst rätselhaften und wunderlichen Erscheinungen der Quantenwelt auszeichnen.”

In ein ähnliches Horn stößt der berühmte amerikanische Physiker und Nobelpreisträger John Archibald Wheeler: „Viele Physiker hofften, dass die Welt in gewissem Sinne doch klassisch sei - jedenfalls frei von Kuriositäten wie großen Objekten an zwei Orten zugleich. Doch solche Hoffnungen wurden durch eine Serie neuer Experimente zunichte gemacht.”

Der Text ist ein Exklusivauszug dem gerade erschienenen Buch „Die geheime Physik des Zufalls. Quantenphänomene und Schicksal”

von Rolf Froböse

Kommentar:
Es gibt sogar eine naturwissenschaftliche Theorie vom Jenseits und Beweise. Mehr dazu im Sachbuch mit dem Titel “Unsterbliches Bewusstsein” ISBN 978-3-837-04351-8

Wissen Sie wie weit das Science-Fiction-Märchen Weltraumtourismus schon real geworden ist? Hier jetzt der Bericht und ein Video!

Video: Virgin Galactic SpaceShip Two animation.
Hamburg (ptx). Bevor die Touristen kommen, erobern Privatiers den Weltraum. Was vor 50 Jahren, als der Sputnik sein erstes “Piep” sendete, noch wie ein Sciencefiction-Märchen klang, ist jetzt zum Greifen nah: Weltraumspaziergänge für jedermann. Und wie viel würden Sie zahlen? Mit dem SpaceShipTwo von Burt Rutan kostet ein Ausflug in rund 100 Kilometer Höhe 200.000 US-Dollar. Oder Sie sammeln Vielflieger-Meilen. Für zwei Millionen gibt es vom Veranstalter Virgin Galactic ein Ticket. Die US-Firma Space Adventures nimmt Reservierungen für eine Mondumrundung für 100 Millionen Dollar pro Kopf an, ab 2009 auch für einen Besuch in der ISS inklusive Weltraumspaziergang.

Bisher war Raumfahrt Chefsache, also in den Händen von Regierungen. Doch die “Privaten” sind den Raumfahrtbehörden herzlich willkommen. SpaceX zum Beispiel - die Firma von Elon Musk, der PayPal an eBay verkaufte - erhielt von der NASA den Zuschlag, kostengünstige Trägerraketen zu bauen. Falcon 1 und Falcon 9, die “Volkswagen für den Kosmos”. Musk ist sicher: “Wir haben eine gute Chance, in ein paar Jahren der führende Anbieter von Starts ins All zu sein.” Robert Bigelow, ein Multimillionär, der mit Immobilien ein Vermögen machte, bietet Module für Raumstationen, die leicht und billig sind. Relativ gesehen. Denn die private Raumfahrt lebt von Träumen. Und von Sätzen wie “Houston, hier meldet sich das Meer der Ruhe. Der Adler ist gelandet.”

Zitat aus einem Science Fiction- und Zeitreiseroman (der Buch-Titel lautet: “Professor Allman - Auf der Suche nach der Weltformel“):

„Wo ist das Problem? Bauen Sie doch einfache andere Energiegeneratoren ein, die genug Energie liefern!” Capiello sieht die Angelegenheit locker.
[Bella Blackbeard:] „Genau, das will ich machen, aber für die Vakuumenergiegeneratoren, die aus dem Quantenvakuum fast unbegrenzte Energiemengen extrahieren können, fehlt mir das Geld.”
Capiello nimmt schlürfend einen Schluck aus seinem Glas und rollt genießerisch mit den Augen, bevor er schulterzuckend antwortet: „Wenn Sie kein Geld dafür haben, dann müssen Sie es eben lassen! Können wir von etwas anderem reden?”
„Eben nicht, Capiello!” Bella Blackbeard knallt ihr Weinglas auf den transparenten Couchtisch …

Die Energie des „leeren Raumes“ bei vollständiger Abwesenheit von Materie wird als Vakuumenergie bezeichnet. Die Quantentheorie betrachtet ein Vakuum nicht als völlig leer. Es gibt die Vorstellung des sogenannten Quantenschaums (siehe dort), der aus Teilchen und Feldern besteht, die entstehen und sich wieder vernichten. Aufgrund dieses Umstands wird mitunter vermutet, dass die Vakuumenergie zur Energiegewinnung genutzt werden könnte. Das muss man sich ähnlich einer Wassermühle vorstellen, die das fließende Wasser eines Flusses zur Energiegewinnung nutzt. Nur in diesem Fall ist es nicht energiehaltiges Wasser, sondern das energiehaltige Vakuum. Physikalische Berechnungen lassen auf ein riesiges Energiepotential des Vakuums schließen.

Kommentar:
Was das Vakuum mit Bewusstsein zu tun hat, wird im Sachbuch mit dem Titel “Unsterbliches Bewusstsein” erläutert. ISBN 978-3-837-04351-8

Wissen Sie Bescheid ob Beamen möglich ist? Hier jetzt die Antwort!

War Beamen vor Jahrtausenden schon einmal Realität? Konnten sich etwa Druiden von einem Dolmen zum anderen teleportieren? Oder wird bald Realität, was in der Science-Fiction Literatur steht? Dazu ein Zitat aus einem Zeitreiseroman zum Thema Beamen (Teleportation). Der Buch-Titel: “Professor Allman - Auf der Suche nach der Weltformel” :

Nach zwei Stunden hat Pinchin erneut zwei Hunde verbraucht. Dem einen fehlen nach der Teleportation die Vorderläufe und bei dem anderen wächst der Schwanz aus dem Kopf, während die Ohren den Platz des Schwanzes einnehmen.
Pinchin flucht fürchterlich und fummelt an seinem Pinchinmat herum. „Ich muss den Fehler finden, ich will es!“ Er ändert einige Einstellungen und beginnt einen weiteren Versuch. „Jetzt muss es klappen!“ murmelt er mit verbissenem Gesicht.

Teleportation auch Beamen genannt, bezeichnet die Bewegung eines Objektes von einem Punkt der Einsteinschen Raumzeit zu einem beliebigen anderen Punkt der Raumzeit, ohne dass das Objekt dabei physisch den dazwischen liegenden Raum durchquert.

Was bisher immer als Science Fiction galt, schien vor wenigen Jahren Realität zu werden. Im Sommer 2004 meldete der Spiegel-Online: Forscher beamen Photonen über die Donau

Was ist dran am Beamen? Können wir uns bald wie Spok und Scotty ins Raumschiff hochbeamen? Die folgende Überlegung sorgt für Klarheit:

Bei der realen Übertragung von Teilchen im Rahmen einer Teleportation geht man von etwa 1 Kilobyte Information aus, die in Bruchteilen von Sekunden gespeichert und übertragen werden. Für den Transport eines Menschen errechnet sich daraus eine Datenmenge von etwa 10 · 10¹⁹ Terabyte. Diese Datenmenge ist aber so unvorstellbar groß, dass die reale Teleportation eines Menschen noch sehr lange ein Wunschtraum bleiben wird. Innerhalb der Quantenphysik sind Teleportationen bis heute nur mit einzelnen Teilchen möglich.

Link:
Forscherteam findet Neues zur Quanten-Teleportation

Wissen Sie was Quantenschaum ist? Hier jetzt dazu ein Zitat aus einem Zeitreiseroman. Der Buch-Titel: “Professor Allman - Auf der Suche nach der Weltformel“:

[Assistent William Kidd zur Physikprofessorin Bella Blackbeard: ...] “Allman dagegen schickt die Atome bzw. Moleküle seiner Versuchstiere seriell, das heißt nacheinander durch seine winzigen Wurmlöcher im Quantenschaum und wie wir gesehen haben, funktioniert es.”
[Bella Blackbeard:] „Herrgott, Kidd, glaubst du im Ernst, ich hätte das nicht bereits alles gewusst. Ich wollte von dir nur wissen, warum du zu blöd bist, das auf die gleiche Weise zu machen.”

Was versteht nun der Physiker unter dem Begriff “Quantenschaum”?

Der Begriff beschreibt bildhaft die Anwendung der zwei großen Theorien der Physik, der Quantentheorie und der Allgemeinen Relativitätstheorie, auf einem extrem kleinen Maßstab von 10^–35 Metern (so genannte Planck-Länge). Aus der Sicht der Quantentheorie ist das Vakuum (der leere Raum) nämlich nicht leer, sondern angefüllt mit virtuellen Teilchen, kleine Blasen in der Raumzeit, die entstehen und wieder zusammenfallen. John Wheeler gab diesem Phänomen den zuerst salopp gemeinten Namen Quantenschaum, der später Einzug in die Fachliteratur fand.

Dass es sich beim Quantenschaum in Wirklichkeit um Bewusstsein handelt, welches unabhängig vom Gehirn existiert, wird im Sachbuch mit dem Titel “Unsterbliches Bewusstsein” bewiesen. ISBN 978-3-837-04351-8 (Neuerscheinung Juli 2008).

Das nachfolgende Video (englisch) demonstriert die Vorstellung von den kleinen Blasen (blubbernde Ursuppe) in der Raumzeit:
[
Link:
Focus-Online: Kraft aus dem Quantenschaum

Wissen Sie wie fortschrittlich existierende Roboter sind? Hier jetzt dazu ein Bericht über Lego-Roboter!

Mit sprechenden Lego-Robotern lernen Schülerinnen spielerisch die moderne Sprachtechnologie kennen.(Iris Maurer/Universität des Saarlandes)

Die Roboter von Lego Mindstorms können sich nicht nur bewegen und über verschiedenen Sensoren ihre Umgebung wahrnehmen. Wissenschaftler der Universität des Saarlandes haben ihnen auch das Sprechen beigebracht und dafür ein einfach zu bedienendes Sprachdialogsystem entwickelt, das sich besonders für den Schulunterricht eignet. Am Stand der Universität des Saarlandes (CeBIT 2008, Halle 9, Stand B 35) zeigen die Saarbrücker Computerlinguisten, wie man mit Hilfe der sprechenden Roboter auf spielerische Weise moderne Sprachtechnologie vermitteln kann. Die Schüler erfahren dabei, dass man mit Computern nicht nur über Tastendruck, sondern ganz natürlich über Sprache kommunizieren kann. Die bei den Lego-Robotern eingesetzte Sprachsteuerungssoftware “Dialog OS” stammt von der CLT Sprachtechnologie GmbH, einem Spin-off-Unternehmen der Universität des Saarlandes.

Am CeBIT-Stand wird ein Roboter auf mündliche Anweisung bunte Gegenstände ansteuern, greifen und dem Messebesucher bringen. Dieses Beispielszenario kann auch im Schulunterricht oder von Hobbytechniker einfach nachgebaut werden. Es macht deutlich, welche komplexen Aufgaben ein Computer lösen muss, wenn er sowohl dem menschlichen Seh- und Tastsinn als auch der gesprochenen Sprache nacheifern will. Das Sprachdialogsystem Dialog OS bietet das dafür nötige Handwerkszeug und ist über graphische Benutzeroberflächen genauso einfach zu bedienen wie die Steuerungssoftware der Roboter von Lego Mindstorms. Es kann Sprache ohne spezielles Training erkennen und ausgeben und damit im Dialog flexibel reagieren.

Über verschiedene Schnittstellen können auch alle möglichen anderen Geräte an das Dialogsystem angeschlossen und über Spracheingaben gesteuert werden. Im System bereits eingebaut ist die Schnittstelle zu den Robotern von Lego Mindstorms. Der Nutzer kann die Roboter auch mit eigenen Datenbanken füttern, um sie zu einem Thema seiner Wahl dialogfähig zu machen. Ein Musiktitel-Archiv oder die Namen von Kollegen oder Mitschülern, die im Dialog eine Rolle spielen sollen, sind denkbare Beispiele. (Quelle: idw)

Bücher zum Thema Roboter

Wissen Sie ob Schwerelosigkeit auch auf der Erde möglich ist? Hier jetzt ein Experiment dazu!

Foto (NASA): Schwerelosigkeit im Weltraum - Außeneinsatz des deutschen Astronauten Hans Schlegel auf der internationalen Raumstation

Kaum bemerkt von der Öffentlichkeit, meldete die Europäische Raumfahrtbehörde ESA am 23.März 2006: „Scientists funded by the European Space Agency believe they may have measured the gravitational equivalent of a magnetic field for the first time in a laboratory.“ (übersetzt: „Wissenschaftler, die durch die Europäische Weltraumorganisation finanziert werden, glauben, dass sie zum ersten Mal in einem Labor, das Gravitationsäquivalent von einem magnetischen Feld gemessen haben könnten“). Was sich unterkühlt wissenschaftlich anhört, ist schlichtweg eine Sensation. Der erst 32-jährige Physikprofessor Martin Tajmar aus dem Forschungszentrum Seibersdorf bei Wien glaubt, er habe mit einer raffinierten Apparatur, ein künstliches Gravitationsfeld erzeugt. Wenn sich das bewahrheitet, dann würde das Unmögliche möglich werden: Schwerelosigkeit auf der Erde!

Versuche gab es bisher genug, ein Antigravitationsfeld auf der Erde zu erzeugen, um die Erdschwere aufzuheben. Vor etwa zehn Jahren behauptete der russische Physiker Physiker Podkletnov ihm sei es in seinem Labor im finnischen Tampere gelungen, die Schwerkraft abzuschirmen mit Hilfe rotierender Keramikscheiben aus Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid. Allerdings konnte bisher niemand von wissenschaftlichem Rang die Ergebnisse seiner Experimente bestätigen. So geriet er in den Ruf ein Scharlatan zu sein.

Die Gefahr als Scharlatan zu gelten, möchte Tajmar gar nicht erst eingehen. So machte er 250 Versuche mit immer wieder dem gleichen überraschenden Ergebnis, bevor er sich sicher genug glaubte seine Arbeiten bei einer ESA-Tagung erstmals öffentlich zu präsentieren. Seine Maschine funktioniert auch völlig anders, als die von Podkletnov.

In eine mit Sand gefüllte Holzkiste hat Tajmar einen Vakuumbehälter eingebettet, der mit massiven Stahlträgern verankert ist. In dem Behälter dreht sich bei Minus 270 Grad ein supraleitender 15 cm breiter Ring aus dem seltenen Metall Niob etwa 6000-mal die Minute. Immer wenn er die Rotationsgeschwindigkeit des Rings vergrößert, melden die Messinstrumente einen Antischwerkrafteffekt der 100 Billionen Mal größer ist, als nach den Voraussagen der Einsteinschen Relativitätstheorie sein dürfte.

Zwar macht der Effekt in der Gesamtsumme erst ein Hundertstel der Erdschwere aus, doch Tajmar experimentiert bereits, wie er den Effekt vergrößern kann, um eines Tages Autos durch Antigravitation schweben zu lassen oder in der Raumfahrt die gesundheitsgefährdende Schwerelosigkeit aufzuheben. Das Herzstück der neuen Geräte, die viel stärkere Kraftfelder erzeugen können, ist ein sogenannter „Gravitationstransformator“. Die von Tajmar dazu entwickelten Pläne liegen zurzeit beim Patentamt.

Für die Wissenschaft stellt sich die Frage, welche Modifikationen der Relativitätstheorie nötig sind, um den Effekt zu erklären. Möglicherweise führen solche Änderungen sogar zu einer Art „Weltformel“ nach welcher der Protagonist eines Zeitreiseromans sucht. Der Buch-Titel lautet: „Professor Allman“. In der Science-Fiction-Geschichte sorgen miniaturisierte Antischwerkraftgeneratoren für das Schweben des sogenannten „Waves“, eines Individualtransporters in der Fortschrittswelt.

Links:

DIE ZEIT: Das Ende der Schwere

P.M. Magazin: Antigravitation: Gibt es sie doch?

Das erste künstliche Gravitationsfeld