Am Anfang war der Urknall und die Enstehung von Leben
Der Urknall und die Expansion des Universums
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Das gesamte Universum entstammt einem einzigen Punkt: Diese Theorie ist heute anerkannt, jedoch ist längst noch nicht alles über den "Big Bang" bekannt.
Das heute allgemein anerkannte Modell zur Entstehung des Universums ist der Urknall oder auch Big Bang. Der Urknall ist der Zustand, in dem sich das Universum aus einem unendlich kleinen Volumen mit unendlich hoher Energiekonzentration (also auch mit unendlich hoher Temperatur) mit unendlich großer Geschwindigkeit ausbreitete.
Doch eines ist noch ungeklärt: Was war vor dem Urknall? Man stellt sich den Urknall als gigantisch Explosion vor, was aber physikalisch unmöglich ist, da eine Explosion zu einer bestimmten Zeit an einem Ort stattfindet. Nach dem Urknall begann das Universum sofort damit zu expandieren und erschuf damit erst den Raum und die Zeit in einem vierdimensionalen Raum-Zeit-Kontinuum.
Dazu muss gesagt werden: Das Universum dehnt sich nicht im Raum sondern mit dem Raum aus. Es gibt viele Theorien, dass es außer unserem Universum noch viele andere sogenannte "Paralleluniversen" gibt. Da man diese aber nicht nachweisen kann, basieren solche Theorien immer auf mathematischen Modellen.
Die Expansion des Universums
Beweise für den Urknall gibt es heute zwei: Zum ersten die kosmische Hintergrundstrahlung und zum zweiten die Expansion des Universums. Edwin Powell Hubble (1889 - 1953) lieferte 1929 den Beweis dafür, dass sich unser Universum ausdehnt, indem er entdeckte, dass die Spektren von weit entfernten Galaxien stärker rotverschoben waren als die im Labor. Diesen Effekt nennen wir heute Doppler-Effekt.
Wenn sich eine Lichtquelle vom Beobachter entfernt, so werden die Wellenlängen des Lichts länger, das heißt sie verschieben sich in den roten Bereich des Spektrums, die sogenannte Rotverschiebung. Für Hubble gab es damals nur eine Erklärung dafür. Die von ihm beobachteten Galaxien müssten sich von der Milchstraße entfernen. Daraus schloss Hubble schließlich auch, dass die Fluchtgeschwindigkeit von Galaxien umso höher sein musste, je weiter sie von der Milchstraße entfernt sind. Doch das bedeutet nicht, dass die Milchstraße eine zentrale Position im Universum einnimmt. Alle Galaxien entfernen sich voneinander, so dass von jeder Galaxie aus der selbe Effekt zu beobachten ist. Würde die Zeit rückwärts laufen, so würde sich alle Materie zusammen ziehen. Die Temperatur und die Dichte des Universums würden immer weiter ansteigen bis sich die gesamte Materie an einem Punkt von unendlicher Temperatur und Dichte vereinigen würde: Dem Urknall.
Unbeantwortet bleibt allerdings vorerst die Frage wie es mit dem Universum weitergeht. Zurzeit sind zwei Theorien im Gespräch von denen eine vermutet, dass sich der Kosmos unendlich weit ausdehnen wird, wohingegen die andere von einer umgekehrten Ausbreitung, also einer Kontraktionsbewegung, spricht, an deren Ende alles in einem finalen Endknall vernichtet wird.
Big Bang - Der Urknall - Video
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Oder
Der Urknall - die Entstehung von Materie, Raum und Zeit. Er ist der Anfang der Welt und zugleich eines ihrer größten Rätsel. Wann fand er statt und wie konnte aus ihm das ganze bekannte Universum entstehen? Die Astrophysik ist noch längst nicht soweit, den Ursprung der Welt erklären zu können.
Junger Urknall
Der Urknall selbst wurde erst vor rund siebzig Jahren entdeckt. Bis dahin gingen die Forscher, auch Albert Einstein, davon aus, dass das Universum ohne Anfang und Ende sei. Bis Edwin Hubble (nach dem das Hubble-Teleskop benannt ist) 1929 zufällig über den Urknall stolperte: Er stellte fest, dass sich die Galaxien auseinander bewegen. Und zwar um so schneller, je weiter sie entfernt sind - wie Objekte auf der Hülle eines Luftballons, der immer weiter aufgeblasen wird.
Der Schnelle Anfang
Astrophysiker haben inzwischen auch herausgefunden, seit wann sich das Universum ausdehnt: Wie Landvermesser beobachteten sie bestimmte, leicht bestimmbare Punkte am Himmel - Supernovae. Über diese Sternenexplosionen fanden sie die so genannte Hubble-Konstante: die Geschwindigkeit, mit der sich der Kosmos ausdehnt. Rückwärts errechneten sie damit, wann die Ausdehnung begonnen hatte: Vor 15 Milliarden Jahren soll der Urknall stattgefunden haben.
Richtig schnell
Der Urknall war ausgesprochen fein abgestimmt: Die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum seither ausdehnt, hätte weder sehr viel schneller noch sehr viel langsamer sein dürfen. Wäre die Ausdehnung schneller gewesen, hätte die Materie keine Chance gehabt, zu verklumpen - die Gravitationskraft hätte nicht gereicht. Umgekehrt wäre die Gravitationskraft zu hoch gewesen, wenn die Ausdehnung langsamer gewesen wäre: Dann wäre das Universum einfach wieder kollabiert. Nur bei einer Geschwindigkeit, die in etwa der Hubble-Konstanten entspricht, konnten Sterne, Planeten und damit das Leben entstehen.
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"Der Urknall findet heute noch statt", sagt Günther Hasinger vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching. "Wir müssen das Konzept ändern, dass es am Anfang eine Explosion gegeben hat und alles seitdem auseinander fliegt wie Silversterraketen. Es ist in Wirklichkeit ein langsames Schieben, das schon seit Milliarden Jahren andauert." Um das zu erklären, haben Physiker das Konzept der Dunklen Energie entwickelt, die die Massen im Universum auseinander treibt. 
Von ihr wissen sie jedoch nichts, außer, dass sie existieren muss, um zu erklären, dass das Universum immer schneller expandiert. Dunkle Energie macht den größten Teil unseres Weltraums aus. Etwa 70 Prozent besteht aus dieser Energie, der Rest ist dunkle Materie und normale Materie.
"Die Dunkle Materie bewirkt, dass sich die gewöhnliche Materie - Sterne, Planeten, Gas, Staub - innerhalb der vergangenen 13,6 Milliarden Jahre zu Galaxien und Galaxienhaufen verdichtet hat", erläutert Prof. Karl Mannheim vom Lehrstuhl für Astronomie der Universität Würzburg. Dies betreffe letztlich auch die Entstehung des Sonnensystems und der Erde. Mit Hilfe von neuartigen Teleskopen versuchten die Wissenschaftler, dieses Phänomen näher zu beleuchten. Dazu würden Messgeräte unter anderem in Tunneln, in der Tiefsee, aber auch in der Antarktis aufgebaut. "Diese Teleskope sind nicht für sichtbares Licht ausgelegt, sondern für andere Teilchen wie Neutrinos."
Genauso rätselhaft ist für die Physiker die Dunkle Materie. Keiner weiß, aus welchen Teilen sie bestehen soll, denn sie hat offensichtlich nichts mit der Materie zu tun, wie wir sie kennen. Satellitenmessungen und ergänzende Computer-Modellrechnungen würden heute zweifelsfrei ergeben, dass der Anteil der normalen, sichtbaren Materie im Universum nur vier Prozent seiner Gesamtmasse betrage, einschließlich aller Sterne, Galaxien "und uns selbst",
oder:
Was ist schwarze Materie bzw. Energie? Bedeutet schwarz, dass man sie einfach nur nicht sehen kann oder ist es ein völlig unbekannte Form von Materie bzw. Energie?
Im Prinzip stimmt beides: Die Existenz von dunkler Materie hat man unter anderem aus der Beobachtung der Bewegung von Galaxie geschlossen. Ihre Bewegung ist nur erklärbar, wenn es deutlich mehr Materie gibt, als man als Sterne sehen kann. Dabei kann es sich um exotische Materie handeln, wie wir sie noch nicht kennen oder aber beispielsweise um sehr leuchtschwache Sterne. Man unterscheidet daher zwischen baryonischer ("normaler") und nicht baryonischer Dunkelmaterie. Aus kosmologischen Modellen über die Entstehung des Universums und die Entstehung der Elemente folgt aber inzwischen, dass nicht die gesamte fehlende Materie (und dies scheint der überwiegende Teil der Materie des Universums zu sein) in Form von "normaler" Dunkelmaterie vorliegen kann, sondern ein erheblicher Teil aus einer bislang unbekannten Form von Materie bestehen muss.
Die dunkle Energie wird gerne verwendet, um zu erklären, warum sich die Expansion des Universums offenbar beschleunigt. Es muss - so aktuelle Beobachtungen - eine noch unbekannte Kraft geben, die der Gravitationskraft, die die Expansion eigentlich verlangsamen sollte, entgegenwirkt. Um was es sich bei dieser dunklen Energie handeln könnte, ist noch vollkommen unklar. Sie ist - da nach Einstein Masse und Energie äquivalent sind - natürlich auch eine Form von dunkler Materie.
74 Prozent sind die dunkle Energie - und 22 Prozent dunkle Materie. "Wir haben keine Ahnung, was das ist", räumen die Professoren ein. Dunkle Materie kann nicht normal wahrgenommen werden, da sie kein Licht ausstrahlt oder reflektiert. Sie macht sich allerdings durch ihre Schwerkraft bemerkbar, die ganze Galaxien um sich gruppiert. "Sterne, die sehr schnell um die Zentren von Galaxien fliegen, wären schon längst weg, wenn es nicht eine Kraft gäbe, die sie zusammenhält. Das ist nicht das einzige Problem der modernen Physik: Ihre beiden Säulen lassen sich nicht vereinbaren. "Wenn ich die Regeln der Quantentheorie auf die Gravitationstheorie anwende, führt diese sinnvolle Frage auf unsinnige Antworten", sagen Quantenphysiker.
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Leben - Naturwissenschaft
Leben ist die charakteristische Eigenschaft, die Lebewesen von bloßer Materie unterscheidet. Wesentliche Merkmale sind Stoff- und Energieaustausch mit der Umwelt sowie Fortpflanzung und Wachstum.
Die Biologie untersucht die Eigenschaften und Merkmale aller Lebensformen. Naturwissenschaftliche Definitionen von Leben sind Beschreibungen von charakteristischen Merkmalen, die in ihrer Gesamtheit ein Lebewesen definieren. Dazu zählen Energie-, Stoff- und Informationsaustausch, Wachstum, Fortpflanzung und Reaktion auf Veränderungen der Umwelt. Einige dieser Merkmale findet man auch bei technischen, physikalischen und chemischen Systemen, andere Merkmale sind nur den biologischen Lebewesen zu eigen (siehe auch Autopoiesis).
Bisher ist nur das auf den Nukleinsäuren RNA und DNA beruhende Leben bekannt, welches auf dem Planeten Erde vor etwa 3,5 bis 3,9 Milliarden Jahren begann. Alle bekannten Lebensformen, von Bakterien und Pilzen über Pflanzen bis hin zu Tieren und dem Menschen, verwenden ausnahmslos denselben, universell gültigen genetischen Code und erzeugen aus den gleichen chemischen Bausteinen, nämlich fünf Nukleotiden und 20 Aminosäuren, die für irdisches Leben typischen Proteine und Nukleinsäuren. Grundsätzlich ist jedoch nicht auszuschließen, dass Leben im Universum auch auf anderen chemischen Substanzen beruhen kann (siehe Kohlenstoffchauvinismus). Für mehr Informationen über die Anfänge des präbiotischen Lebens auf der Erde siehe den Artikel chemische Evolution.
Im Laufe der Jahrmilliarden entwickelten sich durch biologische Evolution aus vergleichsweise einfachen Lebensformen immer komplexere Lebewesen.
Beginn des Lebens Wird für Lebewesen das genetische Programm, seine Funktionalität und seine Entwicklung als essentiell angenommen, dann ergibt sich für den Beginn des Lebens der Zeitpunkt, zu dem Moleküle als Träger des Programms und weitere Hilfsmoleküle zur Realisierung, Vervielfältigung und Anpassung dieses Programms erstmalig zusammentreten, so dass ein System entsteht, das die charakteristischen Eigenschaften von Leben trägt.
Die phylogenetische Perspektive auf die Entstehung des Lebens enthält die Frage, ob, wann und wie Leben auf der Erde entstanden ist, und auf welche Art die ersten lebenden Systeme in einer unbelebten Umwelt entstanden sind (siehe den vorhergehenden Abschnitt).
Die ontogenetische Perspektive auf die Entstehung von Lebewesen enthält die Frage, wie sich ein Organismus entwickelt (z. B. aus einer befruchteten Eizelle). Man spricht hier fälschlich auch vom „Beginn des Lebens“, obwohl es sich um eine Kontinuität des Lebens im Laufe von Generationen und um das Entstehen eines Individuums handelt, nicht um die erstmalige Entstehung eines lebenden Systems. Aus der Ontogenese ergibt sich eine Möglichkeit zur Definition von Beginn und Ende eines individuellen Lebens: Das Leben endet, wenn die charakteristischen Eigenschaften von Lebewesen verschwinden, also der Tod eintritt. Der Beginn wird verschieden definiert, oft wird bei Lebewesen mit sexueller Fortpflanzung die Vereinigung zweier Gameten als Beginn des Lebens eines Individuums angesehen.
Spekulationen über extraterrestrisches Leben. In Gesteinen vom Planeten Mars wurden Spuren gefunden, die zunächst als versteinerte Bakterien gedeutet wurden. Ein definitiver Beweis für extraterrestrisches Leben konnte trotz intensiver Forschung bisher nicht erbracht werden. (Siehe auch Exobiologie, chemische Evolution und Kosmochemie).
Im April 2007 wurde der erste Planet mit erdähnlichen Bedingungen in 20 Lichtjahren Entfernung entdeckt. Er wurde als „zweite Erde“ bezeichnet und gab Anlass zu vagen Spekulationen über Leben
Der theoretische Physiker Gerald Feinberg und der Chemiker Robert Shapiro begründeten in ihrem bereits 1980 erschienen Buch „Life beyond Earth“ die folgende alle Lebensformen im Kosmos erfassende Definition: Leben entsteht durch Wechselwirkungen zwischen freier Energie und Materie, die imstande ist, auf diese Weise eine größere Ordnung innerhalb des gemeinsamen Systems zu erreichen. Demnach wäre Leben in eisigen Ammoniakseen ebenso denkbar wie in Ölmeeren, es könnte auf der Basis elektromagnetischer oder Gravitationsfelder existieren. Es gibt vielleicht Siliziumwesen in geschmolzenem Gestein, Plasmaleben im Inneren von Sternen oder Strahlungsorganismen in interstellaren Staubwolken.
Auf der Erde existieren die unterschiedlichsten Lebensformen in den bizarrsten Lebensräumen. An fast jedem Ort, zu dem Wissenschaftler vorgedrungen sind, existieren irgendwelche Formen von Leben und wenn es nur hartgesottene Bakterien sind.
Diese Lebensformen werden wegen ihrer bevorzugten Lebensräume auch Extremophile genannt.
Es gibt sie in der Tiefsee, in die niemals ein Lichtstrahl dringt, und - mehr noch - auch in den vulkanischen Schloten am Grund der Tiefsee existieren Extremophile.
In heißen Schwefelquellen mancher vulkanischer Gebiete leben Mikroben, die ohne Sauerstoff auskommen.
Und unter dem ewigen Eis der Antarktis, dreitausend Meter tief, über dem geheimnisvollen Süßwassersee namens Lake Vostok, sind ebenfalls Lebensformen entdeckt worden.
Wenn also selbst die lebensfeindlichsten Plätze der Erde belebt sind, warum - so fragen manche Experten - soll es nicht auch auf anderen Planeten Lebensformen geben?
oder:
Die Grundlage allen Lebens ist Wasser. Nach allem, was in den letzten Jahren inoffiziell von privaten Forscher aufgedeckt wurde, ist bekannt geworden, daß auf der Venus, dem Mars und sogar auf dem Mond Wasser gefunden worden ist (meist an den Polkappen) und dies allein schon Leben ermöglicht.
Des weiteren hat man vor Jahren schon in Vulkankratern Bakterien entdeckt, welche unter 1000 °C Hitze und giftigen Schwefeldämpfen leben und sich vermehren und somit den eindeutigen Beweis erbringen, daß außerirdisches Leben auch unter völlig (für uns) lebensfeindlichen Bedingungen existieren kann.
Hinzu kommen noch tausende von Entführungsfällen, wo Menschen meist nachts von kleinen grauen oder auch andersartigen Wesen entführt werden und sich in fremden Räumlichkeiten wiederfinden, wo man ihnen medizinisch fragwürdige Behandlungen zukommen läßt. Solche Fälle sind tausendfach protokolliert worden und durch Rückführungshypnosen bestätigt worden und scheinen nicht nur die Existenz von Außerirdischen zu bestätigen, sondern auch deren Anwesenheit auf der Erde. Außerdem ist den größten, wichtigsten und ältesten Ursprungsgeschichten und auch Mythologien zu entnehmen, daß die Götter, welche den Menschen “schufen”, Außerirdische waren mit modernster Technik.