Unser Universum im Schwarze Loch? – Leben wir in einem kosmischen Gefängnis?

0:00 Willkommen zu einer neuen Folge von Schlafreise durch das Universum, deinen Podcast zum Entspannen, Loslassen und lernen. Kennst du schon unsere anderen Schlafreisereien, wie ZB unsere englische Version Sleep Journey Through Lost Places oder Schlafreise durch Natur heute entführen wir dich auf eine faszinierende und zugleich auf verstörende Reise, eine Reise, die dich zwingen wird, deine Wahrnehmung der Realität zu überdenken.

0:28 Wir werden uns mit einer der wildesten und gleichzeitig wissenschaftlichen Hypothesen der modernen Kosmologie befassen. Der Idee, dass unser eigenes Universum möglicherweise in einem schwarzen Loch eines übergeordneten Universums existieren könnte. Das ist keine Science Fiction, das ist Physik, echte mathematische, von renommierten Wissenschaftlern erforschte Physik, dennoch ist es eine Hypothese.

0:54 Lass dich von uns auf diese Reise in die tiefsten Geheimnisse der Kosmologie führen. Während wir verstehen lernen, was es bedeuten würde, wenn wir wirklich gefangen wären in einer kosmischen Singularität. Das Universum ist groß, das Universum ist alt und großartig, aber auch volläufer Geheimnisse, aber was ist das Universum denn nun wirklich, ist es alles, was existiert oder ist es ein Teil von etwas Größerem? Diese Fragen hat sich die Menschheit schon seit Jahrtausenden gestellt, aber erst in den letzten Jahrzehnten haben Physiker die mathematischen Werkzeuge entwickelt, um diese Fragen nicht nur philosophisch, sondern auch wissenschaftlich zu erforschen und eine der radikalsten Antworten, die hier

1:39 vorgekommen ist, ist dies unser Universum könnte sich innerhalb eines schwarzen Lochs befinden, bevor wir diese Hypothese erforschen, müssen wir verstehen, was schwarze Löcher sind. Ein schwarzes Loch ist nicht einfach ein leerer Bereich des Raums. Es ist ein Ort, an dem die Materie so dicht zusammengepresst wurde, dass ihre Gravitationskraft so stark wurde, dass nicht einmal Licht entfliehen kann.

2:05 Stell dir vor, du versuchst einen Ball von der Erde zu werfen, wenn du ihn schnell genug wirfst, wird er entfliehen, aber es gibt eine kritische Geschwindigkeit, die sogenannte Fluchtgeschwindigkeit, über die hinaus der Ball nicht mehr zur Erde zurückkommen wird. Auf der Erde ist diese Geschwindigkeit etwa 11 Kilometer pro Sekunde auf einem schwarzen Loch ist diese Geschwindigkeit jedoch höher als die Lichtgeschwindigkeit.

2:32 Und weil eben nicht schneller als Licht reisen kann, kann nichts, absolut gar nichts von der Oberfläche eines schwarzen Lochs entkommen. Das ist der Ereignishorizont, der Punkt, von dem es keine Rückkehr gibt. Schwarze Löcher entstehen, wenn massive Sterne Sterne mit mindestens 20 oder 30 Sonnenmassen am Ende ihres Lebens zusammenbrechen. Wenn ein solcher Stern seinen nuklearen Brennstoff aufgebraucht hat, kann er nicht länger gegen seine eigene Schwerkraft widerstehen, er implodiert die äußeren Schichten des Sterns explodieren in einer Supernova, einer der hellsten Ereignisse im Universum, zu der wir auch schon mal eine Folge aufgenommen haben.

3:13 Während der Kern aber zusammenbricht und sich immer weiter zusammenzieht, und wenn dieser Kern groß genug ist, stoppt der Zusammenbruch nie. Die Materie wird zu einer unendlich kleinen und unendlich dichten Singularität, ein schwarzes Loch ist geboren, die mathematische Beschreibung Schwarzer Löcher wurde von Karl Schwarzschild im Jahre 1910 formuliert. Ironischerweise, während er als Soldat im Ersten Weltkrieg im Feld stand.

3:44 Er löste Einsteins Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie und fand eine exakte mathematische Lösung, die ein schwarz gefärbtes Objekt beschrieb. Dies war die Schwarzschildlösung, und sie war das mathematische Fundament, auf dem unser modernes Verständnis schwarzer Löcher basiert, aber schwarze Löcher sind nicht einfach mathematischer Abstraktion, sie sind real.

4:08 Die erste direkte Beobachtung eines schwarzen Lochs gelang dem Event Horizon Teleskop im Jahr 2020, als das Bild des Schwarzen Loches m 87 eingefangen werden konnte. Es war ein Moment von historischer Bedeutung, das erste Mal in der Geschichte, dass die Menschheit ein schwarzes Loch tatsächlich sah, das Bild zeigte genau das, was die Theorie vorhergesagt hatte. Ein dunkles Loch mit einem leuchtenden Ring aus heißem Gas darum herum.

4:40 Jetzt wissen wir, dass schwarze Löcher überall im Universum existieren. Es wird geschätzt, dass etwa 100000000 schwarze Löcher nur in unserer Milchstraße vorhanden sind, im Zentrum jeder großen Galaxie, einschließlich unserer eigenen, existiert ein supermassives schwarzes Loch, das schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße, genannt Sagittarius A Stern. Zu dem wir auch schon eine Folge haben, hat eine Masse von etwa 4000000 Sonnenmassen.

5:09 Es ist ein unvorstellbar großes Objekt und doch ist es winzig im Vergleich zu einigen supermassiven schwarzen Löchern in anderen Galaxien, das schwarze Loch in m 87 hat eine Masse von etwa 6 Milliarden Sonnenmassen, aber hier ist die Frage, die unsere Reise starten lässt, die. Was, wenn schwarze Löcher nicht einfach die Orte sind, an denen die Materie zum Ende hin landet? Sondern was, wenn schwarze Löcher tatsächlich forten sind? Forten zu neuen Universen?

5:41 Diese Frage wird am intensivsten von Lee Smolin erforscht, einem renommierten theoretischen Physiker in Kanada. Smolin hat eine Hypothese entwickelt, die er Cosmic Natural Selection nennt, die Grundidee ist spektakulär. Wenn ein schwarzes Loch in unserem Universum entsteht, könnte es möglicherweise ein neues Universum darin hervorbringen und dieses neue Universum würde seine eigenen physikalischen Konstanten haben, sein eigenes Maß an Gravitationsstärke, seine eigene Feinstrukturkonstante, seine eigenen Kernkraftstärken. Einige dieser neuen Universen würden selbst schwarze Löcher produzieren, diese würden wiederum neue Universen produzieren.

6:26 Im Laufe der kosmischen Zeit könnte sich so eine riesige Hierarchie von verschachtelten Universen ergeben. Aber daraus ergeben sich noch wildere Implikationen. Wenn unser Universum auf diese Weise entstanden ist. In einem schwarzen Loch eines übergeordneten Universums, dann könnten einige der fundamentalen Konstanten, die unser Universum definieren, tatsächlich das Ergebnis eines Selektionsprozesses sein. Universen, die viele schwarze Löcher produzieren, würden selbst viele Nachfolgeruniversen hervorbringen. Universen, die wenige schwarze Löcher produzieren, würden sich nicht so häufig reproduzieren im Laufe von unendlicher Zeit würden die Universen, die die Galaxien und Sterne hervorbringen, die Strukturen,

7:12 die Schwarze Löcher erzeugen, am häufigsten im Multiversum vertreten sein, das ist smolens Idee der kosmischen natürlichen Selektion. Eine Art evolutionärer Prozess, der auf Universen wirkt, nicht auf Organismen. Die Implikationen sind tiefgreifend, wenn diese Hypothese wahr ist, dann sind die physikalischen Konstanten unseres Universums eben nicht zufällig, sie sind das Ergebnis einer Art kosmischen Evolution, Universen wie unseres mit ausreichend komplexer Struktur, um schwarze Löcher zu erzeugen, werden bevorzugt und. Und dies könnte erklären, warum unser Universum so fein abgestimmt ist.

7:53 Die Kosmologen haben schon vor einiger Zeit bemerkt, dass wenn die grundlegenden Konstanten unseres Universums nur ein bisschen von denen, wie wir sie beobachten, abweichen würden, wäre unser Universum komplett anders, wenn die Gravitationskonstante um 1% stärker wäre, würden sämtliche Sterne viel schneller ausbrennen und es gäbe nicht genug Zeit für die Evolution. Wenn sie schwächer wäre, würden Sterne nicht entstehen. Dies wird das Feinabstimmungsproblem genannt, und es ist eines der tiefsten Rätsel der Kosmologie. Smolens Hypothese bietet eine mögliche Antwort Wir leben in einem Universum, das dazu optimiert wurde, Schwarze Löcher zu erzeugen, nicht weil es irgendein Gott so wollte oder weil wir so besonders sind,

8:40 sondern weil solche Universen einfach am häufigsten sind, aber. Die Hypothese wird noch wilder, wenn unser Universum in einem schwarzen Loch eines übergeordneten Universums existiert, dann existiert dieses übergeordnete Universum auch in einem schwarzen Loch, und darüber gibt es noch ein weiteres Universum und so weiter und so weiter es gibt möglicherweise eine unendliche Hierarchie von verschachtelten Universen, jedes in einem schwarzen Loch seines übergeordneten Universums.

9:11 Wir sind eben nicht der Anfang, denn es gibt keinen Anfang. Es gibt nur eine unendliche Reihe von Universen, die in den schwarzen Löchern anderer Universen existieren. Das ruft mehrere Fragen auf, erstens, wie könnten wir diese Hypothese testen, wenn unser Universum in einem schwarzen Loch ist? Gäbe es Hinweise, die wir beobachten könnten, ein schwarzes Loch, das klein genug ist, um ein Universum zu enthalten, müsste sehr massiv sein, es müsste tatsächlich die gesamte Masse unseres Universums sein. Aber die Größe eines Schwarzen Lochs wird durch seinen Schwarzschildradius bestimmt, einen Radius, der proportional zu seiner Masse ist.

9:53 Für ein schwarzes Loch mit einer Masse unseres Universums würde der Schwarzschildradius tatsächlich sehr groß sein, möglicherweise sogar größer als der beobachtbare Horizont unseres gegenwärtigen Universums. Auch hierzu haben wir eine Folge gemacht, Hör auch gerne da mal rein, das bedeutet, dass wir den Ereignishorizont nie sehen würden. Er wäre über unseren beobachtbaren Horizont hinaus. Wir könnten also in einem schwarzen Loch leben und es nicht einmal wissen.

10:22 Aber es gibt subtile Hinweise, die wir beobachten könnten, den kosmischen Mikrowellenhintergrund dies ist das Nachglühen des Urknalls, dieser könnte Muster zeigen, die konsistent mit einem schwarzen Lochursprung des Universums wären. Einige Forscher haben Arbeiten vorgelegt, die behaupten, dass sie solche Muster in den Vmap und Planck Satellitendaten gefunden haben.

10:49 Diese sind jedoch hoch umstritten, die Mehrheit der Kosmologen glaubt, dass die beobachtbaren Muster einfach das Ergebnis zufälliger Quantenfluktuationen während der Inflation sind. Ein weiterer Gedanke, wenn unser Universum in einem schwarzen Loch ist. Was ist außerhalb des Schwarzen Loches? Was ist in dem übergeordneten Universum?

11:12 Dies führt zu metaphysischen Fragen, die wir möglicherweise nicht beantworten können, die Physik, wie wir sie verstehen, könnte an einem schwarzen Loch einfach enden, es gibt einen mathematischen Punkt, die Singularität, an dem die bekannten Gesetze der Physik zusammenbrechen, an diesem Punkt wird die Dichte so hoch, dass die Quanteneffekte dominieren.

11:35 Ein vollständiges, funktionierendes Verständnis schwarzer Löcher erfordert eine Theorie der Quantengravitation, etwas, das Physiker seit Jahrzehnten zu entwickeln versuchen. Es gibt andere Hypothesen, die verwandt sind, aber nicht identisch mit der von Smolin. Roger Penrose, ein legendärer Physiker und Mathematiker, hat etwas ähnliches, aber konzeptionell anderes vorgeschlagen, die konforme zyklische Kosmologie oder CCC.

12:04 In Penrose Modell durchläuft das Universum eine unendliche Reihe von Ionen oder Epochen. Jede Epoche ist selbst ein komplettes Universum mit seinem eigenen Anfang und Ende nach dem Ende einer Epoche folgt unmittelbar die nächste, die Struktur der vorherigen Epoche informiert den Anfang der nächsten, es ist nicht genau dasselbe wie smolyn schwarze Lochhypothese, aber hat eine ähnliche Struktur.

12:31 Penrose hat behauptet, Beweise für dieses Modell in den Daten des kosmischen Mikrowellenhintergrunds zu finden. Beide Hypothesen, Smolins und Penrose, stellen die traditionelle Kosmologie in Frage, die traditionelle Kosmologie sagt uns, dass das Universum mit einem Urknall vor etwa 13,8 Milliarden Jahren begann, alles, was existiert, entstand aus diesem einen Moment. Aber sowohl Smolin als auch Penrose schlagen vor, dass es etwas davor gibt oder etwas drumherum. Es gibt eine Struktur, die wir nicht sehen, es gibt eine Geschichte, die unsichtbar ist.

13:09 Begeben wir uns nun auf diese Reise, stell dir vor, du sitzt am Rande einer kosmischen Klippe, vor dir erstreckt sich dein Universum, Sterne, Galaxien, das gesamte kosmische Netz aus Materie und Energie. Aber unter dir, unter dem Fundament, auf dem das alles existiert, gibt es einen Ereignishorizont. Und hinter diesem Ereignishorizont ein schwarzes Loch.

13:33 Ein unendlich dichter Punkt, eine Singularität. Dieses schwarze Loch ist nicht etwas, das in deinem Universum existiert, vielmehr existiert dein Universum in ihm. Du bist in gewissem Maße eine Manifestation eines Schwarzen Loches. Du bist das Universum, das von einem schwarzen Loch eines übergeordneten Universums erzeugt wurde, und dieses übergeordnete Universum ja existiert auch in einem schwarzen Loch eines noch größeren Universums und so weiter unendlich, es gibt keine Äußere, auf die du hinzeigen kannst.

14:08 Es gibt nur diese unendliche Verschachtelung, das ist die Totality of Existance. Wie fühlt sich das an? Furchteinflößend, befreiend oder beides? Für viele Menschen ist die Idee, dass wir in einem schwarzen Loch existieren könnten, psychologisch schwierig zu ertragen, es ruft Bilder von der Gefangenschaft hervor, es ruft die Frage auf, bin ich gefangen und die Antwort ist kompliziert, in gewissem Maße sind wir alle gefangen, wir können nicht schneller als das Licht reisen, wir können nicht in die Vergangenheit zurückkehren. Wir können nicht dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik entfliehen, aber das schwarze Loch als Gefängnis ist nicht repressiv, es ist generativ, es erschafft uns, es ist das Medium unserer Existenz.

14:58 Tatsächlich könnte man argumentieren, dass die Hypothese nicht schlecht ist. Sie löst eines der tiefsten Rätsel der Kosmologie. Warum existiert das Universum überhaupt und insbesondere, warum hat das Universum die Konstanten, die es hat? Mit smolens Hypothese gibt es eine Antwort, das Universum existiert, weil es die Eigenschaft hat, Schwarze Löcher zu erzeugen, und diese Eigenschaft wurde durch kosmische Evolution ausgewählt, es gibt eine Kontinuität, eine Ursache, wirkungskette, die sich auch durch alle Universen erstreckt.

15:34 Es gibt also auch einen gewissen Trost dieser Idee. Es deutet darauf hin, dass nichts vollständig zufällig ist. Es gibt ein Muster, eine Struktur, eine Art kosmische Logik, die sich durch das Multiversum erstreckt. Dies mag überraschend klingen, die Idee scheint düster und mechanistisch, aber in gewisser Weise ist sie das Gegenteil, sie suggeriert, dass die Existenz nicht willkürlich ist.

16:00 Es gibt einen Grund, warum die Dinge so sind, wie Sie sind. Einen Grund, der in den Gesetzen der Physik selbst codiert ist. Aber lassen wir uns nicht zu überoptimistisch werden. Diese Hypothesen sind spekulativ, sie sind mathematisch elegant, aber schwer zu testen. Die kosmologische Gemeinschaft in Summe ist immer noch skeptisch gegenüber Smolins und Penrose Ideen, dies ist teilweise berechtigt, es gibt einen Grund, warum Wissenschaft konservativ ist. Hypothesen sollten Testbar sein und diese beiden sind es kaum auch.

16:37 Ist es wahr, dass die wildesten Ideen manchmal die wertvollsten sind? Die allgemeine Relativitätstheorie war einmal eine extrem wilde Idee, die Quantenmechanik war einmal eine wilde Idee, schwarze Löcher selbst waren auch einmal theoretische Kuriositäten, die Physiker wirklich nicht ernst nahmen, und dennoch beobachten wir sie nun mit unseren Teleskopen.

17:01 Es ist möglich, nicht wahrscheinlich, aber möglich, dass Smolin und Penrose recht haben. Es ist möglich, dass unser Universum wirklich in einem schwarzen Lor existiert, es ist möglich, dass es eine unendliche Hierarchie von Universen gibt, jedes Gegenüber dem anderen verschachtelt, es ist möglich, dass die Feinabstimmung des Universums das Ergebnis einer Art kosmischen Evolution ist.

17:25 Was würde das nun bedeuten für unser tägliches Leben erstmal relativ wenig. Die Sonne wird morgen aufgehen, die Schwerkraft wird uns auf der Erde halten, unsere Geliebten werden weiterhin Liebe fühlen, aber philosophisch existenziell. Es würde bedeuten, dass wir Teil einer unendlichen Struktur sind, dass unser Ursprung nicht isoliert ist, sondern mit einer größeren Architektur der Realität verbunden ist.

17:52 Und was bedeutet das für unseren Planeten, für unsere Erde, wenn diese Hypothese wahr ist, dann ist die Erde kein Zufall. Sie ist nicht das Ergebnis von Millionen zufälliger Ereignisse, die zusammenkamen, um diesen Planeten hervorzubringen. Sie ist Teil einer kosmischen Struktur, die Atome in deinem Körper wurden in Sternen erzeugt, die Sterne wurden von Galaxien erzeugt, die Galaxien wurden von Universen erzeugt und die Universen wurden von schwarzen Löchern erzeugt.

18:23 Alles ist miteinander verbunden, alles Teil einer Gesamtheit. Dies sollte uns Demut lehren, wenn wir in einem schwarzen Loch existieren, wenn unser ganzes Universum eine Art kosmisches Ei ist, von dem neugeborenen Universen ausgebrütet werden, dann sind wir klein, unendlich klein, und doch sind wir Teil von etwas unglaublich großem, etwas komplexem, etwas Schönem.

18:50 Aber diese Demut sollte nicht zur Gleichgültigkeit führen, die Tatsache, dass wir klein sind, bedeutet nicht, dass wir unwichtig sind. Tatsächlich könnte man fast andersrum argumentieren, dass wir wichtiger sind, weil wir bewusst sind, weil wir denken können, weil wir fühlen können, weil wir die einzigen bekannten Entitäten im ganzen Universum oder sogar im ganzen Multiversum sind, die die Schönheit und Komplexität der Realität erkennen kann.

19:21 Und unsere Erde, dieser winzige Blaugrüne Planet, verloren in einem unbedeutenden Sektor, einer riesigen Galaxie in einem durchschnittlichen Universum, ist die einzige bekannte Heimat des bewussten Lebens. Es ist der einzige Ort, von dem wir wissen, wo Liebe existiert, wo Kunst existiert, wo Musik und Poesie und Träume existieren. Wenn wir die Erde zerstören, wenn wir zulassen, dass diese einzigartige Oase des Lebens und Bewusstseins zur Wüste wird, dann zerstören wir etwas unersetzliches. Die Hypothese, dass wir in einem schwarzen Loch leben, könnte uns also nicht in Verzweiflung führen, sondern in Zärtlichkeit, nicht in die Zärtlichkeit der Unterwerfung, sondern die der Verantwortung.

20:07 Wir sind hier, wir sind bewusst. Wir sind die einzigen Wesen, die unsere Welt schützen können. Und unsere Welt. Die Erde verdient unseren Schutz, sie verdient unsere Liebe, sie verdient unser Engagement, sie für künftige Generationen zu erhalten, wenn unser Universum wirklich von schwarzen Löchern erzeugt wird, dann ist die Materie, aus der wir bestehen, wirklich kosmisch. Es stammt aus den tiefsten Tiefen der Realität, es ist nicht weniger Wert als jede andere Materie im Kosmos, unsere Erde ist nicht weniger wichtig als jeder andere Planet. Unser Leben ist nicht weniger bedeutsam als jede andere Form von Intelligenz, die möglicherweise da draußen existiert.

20:51 Also während du einschläfst, während du dich in die Träume hinablässt, lass diese Gedanken dich mit sich nehmen, denk daran, dass du Teil eines Universums bist, das möglicherweise das Produkt einer kosmischen Evolution ist. Denk daran, dass die Atome in deinem Körper aus Sternen stammen. Denk daran, dass du ein empfindliches, bewusstes Wesen bist, das fähig ist, die Schönheit der Realität zu erkennen und zu würdigen.

21:19 Und denk daran, dass die Erde diese einzigartige, lebendige Sphäre, das wichtigste Ding ist, das wir kennen. Sie ist unsere Heimat, sie ist unsere Verantwortung und sie ist so zerbrechlich, dass ein einziger menschlicher Fehler Jahrmillionen von Jahren Evolution in Ruinen verwandeln könnte, schützen wir sie. Lieben wir Sie, lassen Sie uns alles tun, was wir können, um diesen Planeten für alle zukünftigen Generationen zu bewahren.

21:49 Gute Nacht und Träume von den Sternen und der Schönheit unseres kosmischen Zuhauses.