Big Bang

Leiter: Florian

Vor 13,8 Milliarden Jahren fand das konsequenzenreichste Ereignis unseres Universums statt: Aus einer Singularität entstehen Raum, Zeit, Materie und damit unser gesamtes Universum. Mit diesem allgemein unter dem Urknall (Englisch:„Big Bang“) bekannten Event, wollen wir uns näher befassen. Zu Beginn widmen wir uns der historischen Entstehung dieser Big-Bang-Theorie und der Auseinandersetzung mit der konkurrierenden Steady-State-Theorie. Anschließend setzen wir uns mit der eigentlichen Theorie näher auseinander. Insbesondere auf die Entwicklungen in den verschiedenen Ären wollen wir unser Augenmerk richten. Wir werden die Grenzen einiger etablierter physikalischer Theorien kennen lernen. 

Von Ameisen und Gummibändern ...

AG-Bericht aus dem ASL 2018

„Big Bang“ - Ursprünglich war das Wort dazu gedacht, die Urknall-Theorie zu verhöhnen, wurde aber zum Aushängeschild der heutigen Vorstellung von Geburt, Entwicklung und Zukunft des Universums (und einer amerikanischen Sitcom). Und genau damit haben wir uns in den fünf AG-Tagen beschäftigt (die Sitcom (leider) ausgenommen).

Im Zeitraffer ging es durch die entscheidenden kosmischen Meilensteine des letzten Jahrhunderts - Von den Einstein'schen Postulaten über Hubbles Rotverschiebung bis zur Entdeckung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds. Nach dieser Bestandsaufnahme warfen wir einen Blick auf die Lücken in den heutigen Vorstellungen: Wie erklärt sich die Homogenität und Isotropie des Universums? Warum expandiert das Universum, und das immer schneller? Um uns den derzeitigen Theorien anzunähern, musste erst einmal das mathematische Fundament her: Dazu gehörte die Vorgeschichte zur Allgemeinen und Speziellen Relativitätstheorie (mitsamt des ominösen Äthers), die Lorentz-Transformation und die Minkowski-Metrik. Hiermit erschienen uns auch die Einstein'schen Feldgleichungen etwas schlüssiger. Danach schauten wir einer Ameise beim Krabbeln zu, (selbstverständlich) zu rein wissenschaftlichen Zwecken. So half die Ameise, die Ausbreitung des Lichts in verschiedenen Modelluniversen mit konstanter oder beschleunigter Expansion zu veranschaulichen. Zum Schluss warfen wir einen genaueren Blick auf die etablierteste Theorie: Die beschleunigte Expansion des Universums. Nachdem wir uns angeschaut haben, wie sich das Alter des Universums annähern lässt, folgte ein Überblick über die verschiedenen Ären nach dem großen Knall.

Zwischen Matrizen, Integralen, Differentialgleichungen und Tensoren kamen Matheliebhaber auf ihre Kosten. Auch spontane Themenwünsche von Teilis hat Flo immer versucht zu integrieren, oder zu differenzieren.