Die Umstellung des LHC läuft durch die Medien, und allenorts liest man jetzt vom “Mini-Urknall” der simuliert werde. Spiegel schreibt es, sogar Spektrum direkt hat nichts besseres gefunden.
Dabei erzeugt der LHC keinen Urknall, sondern ein Quark-Gluon-Plasma. Ich behaupte, das ist eine lange lange lange Zeit nach dem Urknall, während unsere heutige Zeit lediglich eine lange lange lange lange Zeit nach dem Urknall ist. Das Quark-Gluon-Plasma beherrschte das Universum so um eine Picosekunde bis eine Millisekunde nach dem Urknall. Was rede ich da also wieder für einen Schrott?
Schauen wir uns mal diese Abbildung der Geschichte des Universums an:
Normalerweise sagen wir, ach 10-12 s nach dem Urknall, das ist ja eine wahnsinnig kurze Zeit, das ist ja quasi der Urknall noch.
Schön an dieser Abbildung ist, dass die Zeitskala logarithmisch ist, also nur die Zahl die da oben steht. Das fängt unten irgendwo bei -43 an, das heißt dann 10-43 s. Das Quark-Gluon-Plasma liegt in der Quark-Epoche zwischen -12 und -6, also zwischen einer pikosekunde und einer Mikrosekunde.
Jetzt schauen wir uns das aber mal anders an: Stellt euch doch mal vor, ihr seid ein junges, frisch geborenes Universum, quasi noch ganz heiß drauf, loszulegen. Zusammen mit euch ist die Zeit entstanden, also habt ihr noch gar keinen Vergleich wieviel Zeit lange ist. Aber eventuell ist Zeit auch diskret, und es gibt eine kleinste Zeitlänge, die Planckzeit, die 10-43 s beträgt. Das kommt uns echt wenig vor, aber für uns als junges Universum ist es unsere grundlegende Zeiteinheit, nennen wir es eine Ursekunde. Als Universum empfinden wir eine Ursekunde wie diese Menschen eine Sekunde wahrnehmen, als kurze aber bedeutende Zeiteinheit. Und interessante Dinge passieren, wenn sich viele dieser Ursekunden anhäufen. Die Menschen erleben Sekunden, Tage, Jahre. Ein Jahr hat mehrere zehn Millionen Sekunden, also logarithmisch eine ’10’. Das Alter des Universums hat etwa (logarithmisch) ’17’ dieser Zeitsprünge. Ein Zeitsprung bedeutet, dass sich man 10 einer Untereinheit abgewartet hat. Ein längerer Moment ist ein Sprung von der Sekunde, anderthalb Minuten sind zwei Sprünge von der Sekunde, ein Jahr sind 10.
Für uns als junges Universum passiert nach einiger Zeit interessante Dinge. Nach einigen Urtagen bis zu einigen Urjahren trennen sich die Kräfte auf – während die Gravitation sich schon abgetrennt hat und dafür sorgt dass wir uns stark ausdehnen, verabschiedet sich irgendwann durch die Abkühlung die Starke Kraft. Es beginnt eine sehr, sehr lange Zeit in der die elektromagnetische und schwache Kraft noch zusammen sind und alle Teilchen die in uns so herumschwirren noch masselos sind. Wo endet das? Erst mit der Quark-Epoche, die aber erst bei -12 beginnt. Das sind 30 Zeitsprünge!
Für uns Menschen sind 17 Zeitsprünge eine Ewigkeit, das Alter des Universums, so viel Zeit wie eir uns gerade vorstellen können. Sagen wir aus praktischen Gründen mal, wenn wir 17 Zeitsprünge unserer Ursekunde angehäuft haben, ist für uns gewaltig viel Zeit vergangen. Wir als Universum fühlen uns steinalt, aber aus Sicht des Menschen sind erst 10-24 s vorbei. Und jetzt müssen wir unsere Phantasie noch mehr strecken: Sagen wir, wir als Universum erleben, dass das noch nicht alles ist – wir beginnen zu begreifen dass Ewigkeit auf Ewigkeit folgt. Und wir definieren eine neue Sekunde, die so lange ist wie eine Ewigkeit in Ursekunden. Und dann warten wir wieder. Laaaaaange Zeit. Eine neue Ewigkeit. Nach vielen Millionen neuen Jahren beginnen sich Quarks zu bilden, und mit Erstaunen beobachten wir das neue Phänomen der Masse! Und erst nachdem wir wieder eine neue Ewigkeit abgewartet haben, beginnen sich langsam aus den Quarks andere Teilchen zu bilden. Wir haben ein paar Ewigkeiten Ewigkeiten abgewartet bis das Zeitalter der Protonen und Neutronen beginnen konnte.
Und es geht weiter so. Das was wir Menschen eine Sekunde nennen sind 10 Millionen Ewigkeiten Ewigkeiten für unser Universum. Atome bilden sich erst nach einer Ewigkeit neuen Ewigkeiten an Ur-Ewigkeiten.
Dreimal also haben wir eine Ewigkeit abgewartet und dann den gewaltigen Gedankensprung gemacht, eine ganze Ewigkeit als unsere neueste kleine Zeiteinheit zu definieren. Uns Menschen ist nur eine Ewigkeit Sekunden bekannt, das Gesamtalter des Universums.
Jetzt verstehen wir, warum das Quark-Gluon-Plasma eine lange lange lange Zeit nach dem Urknall geschah, während heute im Vergleich eine lange lange lange lange Zeit nach dem Urknall ist.
Der LHC simuliert keinen Urknall. Was dort simuliert wird ist (auch wenn es hochspannend ist), so lange nach dem Urknall, dass
Äonen vergingen und wie Sekunden erschienen…
Äonen vergingen und wie Sekunden erschienen…
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