Ein Vortrag über «Stephen Hawking und sein neustes Werk»

1. Ein Vortrag über «Stephen Hawking und sein neustes Werk»

2. Biographie Ziel des Buches Theorie (M) Vorgeschichte Lösung Zukunftsaussichten Inhaltsverzeichnis

3. wurde am 8.Januar 1942 in London geboren leidet an seltener Nervenkrankheit, die langsame Muskellähmung verursacht ist an seinen Rollstuhl gefesselt und kann nur durch einen Computer mit seiner Umwelt kommunizieren Stephen William Hawkings – I/III

4. wollte Mathematik studieren, sein Vater hingegen wollte ihn in Medizin sehen. So entschied er sich für Physik mit Roger Penrose zeigte er, dass Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie auf Zeit und Raum schliessen lasse, die in einem Big Bang beginne und einem schwarzen Loch ende Ablgeichung Genereller Relativitätstheorie mit Quantentheorie Stephen William Hawkings – II/III

5. sein Hauptinteresse: einheitliche Beschreibung von Anfang, Entwicklung und Zukunft des Universums in einer Weltformel Seit 1979 «Lukasischer Professor der Mathematik» in Oxford 1988 veröffentlicht er seinen Bestseller «A short history of time» hat 12 Ehrengrade, ist Mitglied der US National Academy of Science, Mitglied der Royal Society,… Stephen William Hawkings – III/III

6. Hawkings wissenschaftliche Leistung besteht darin, einem Durchschnittsbürger zu erklären, was nur 100 Wissenschaftler verstehen (Populärwissenschaft) Besticht durch logische Einfachheit und Eleganz Bewunderung wegen Kampf gegen Krankheit Alberne Ausgabe von Einstein Spricht von Dingen, die er nicht versteht Meinungen über Stephen Hawking…

7. In seinem Buch geht es her wie auf einem Bazar Wiederholung von «Eine kurze Geschichte der Zeit» Spannende Ausflüge in die Astrophysik und die Kosmologie …und sein Werk

8. Inhalt des Buches – Der «Bazar»

9. Die Nussschale – Hamlet «Ich könnte in eine Nussschale eingesperrt sein und mich für den König von unermesslichem Gebiet halten…»

10. Die Nussschale – Aussage Unsere Welt ist nur ein winziger Ausschnitt aus einem unermesslichen Universum, in dem viele Welten parallel existieren, sich ineinander schieben und vielleicht sogar miteinander kommunizieren.

11. Die «unsichtbaren» Universen sind mit unserem verbunden (kommunizieren) In ihnen existieren wir als Doppelgänger [Schattenmenschen] Erklärung? – Doppelgängertheorie Neben unserem sichtbaren Universum gibt es unsichtbare Universen  M-Theorie

12. = magisch = mysteriös = Mutter aller Theorien = Membran (wie wir später sehen werden) Die M-Theorie M Kosmos als mehrdimensionales Labyrinth von Universen, in denen Abbilder von uns agieren

13. Beispiel aus dem Alltag Wunderkind, das sein Talent weder von Vater noch von Mutter geerbt hat Vorahnung eines Ereignisses (auch Hellseher) Liebe auf den ersten Blick … Alltag

14. Urknall (alle Masse in einem einzigen kleinen, immateriellen Punkt) Singularität Big Bang, aus dem Nichts entsteht ein Sein  Kosmos Wie kommt man auf eine solche Idee? Universum in eine einzige Gleichung (Weltformel) packen Weltformel muss für ganzes universelles Geschehen gelten

15. Elektromagnetische Kraft (bindet Atome an den Atomkern) Starke Kraft (hält Atomkern zusammen) Schwache Kraft (radioaktiver Zerfall) Funktioniert die Weltformel? Der Haken: erst drei von vier Kräften konnten in eine schlüssige Formel gebracht werden:

16. Schwerkraft setzt materielle Objekte voraus Im Urknall war die Masse aber in einem immateriellen Punkt versammelt! Die vierte Kraft Die vierte Kraft, die Gravitation, entzieht sich allen Versuchen, in eine Weltformel integriert zu werden.

17. Relativitätstheorie (Einstein; beschreibt Makrokosmos Drei Raumdimensionen, eine Zeitdimension, Schwerkraft Quantentheorie (Max Planck; beschreibt Mikrokosmos) Keine Gravitation Lösungsversuch Lösung: anstatt einer einheitlichen Weltformel zwei sich ergänzende Theorien!

18. Nun kommt Hawking ins Spiel «Um den Ursprung des Universums zu verstehen, brauchen wir eine Quantentheorie der Gravitation.»

19. Nicht punktförmige Teilchen als Bausteine der Materie, sondern Fäden [=strings] Grössenverhältnis: Vorraussetzung für eine Weltformel I/II

20. Sind Quanten Haben Gravitation! Vorraussetzung für eine Weltformel II/II  Quantentheorie der Gravitation zugänglich!

21. Strings passen nicht in Weltformel, solange wir nur in drei Dimensionen, bzw. vier Dimensionen denken! Rechnungen… Stephen Hawkings rechnet hin und her und kommt auf das Ergebnis:

22. Höher dimensionales Quant (dehnt sich in mehr als einer Dimension aus) Membran [=Bran] Lösung Stephen Hawking trieb seine Rechnung so weit, bis sein Universum 11 Dimensionen hatte

23. Bran Definition nach Hawkings: Ausgedehnte Objekte, wie sie in der Stringtheorie vorkommen. Eine 1-Bran ist ein String, eine 2-Bran eine Membran, eine 3-Bran hat drei ausgedehnte Dimensionen und so fort. Allgemeiner: Eine p-Bran hat p Dimensionen.

24. Unser All hat Gesellschaft, denn es werden immer wieder neue Welten / Brane geboren Quantenfluktuation Wie Dampfblasen fallen manche Universen zusammen, dehnen sich aus oder expandieren Das All ist nicht allein

25. Verschiedene Formen von Universen A: in sich zusammenstürzend B: ewig ausdehnend C: an kritischer Grenze liegend D: unser Universum (Expansionsphase)

26. Seit dem Urknall haben sich nur Raum und Zeit entfallten können Die anderen Dimensionen verharren eingerollt im Urzustand Sind in jedem Punkt vorhanden Haben die Grösse eines Strings 11 Dimensionen Wieso merken wir nichts von diesen 11 Dimensionen?

27. Dem blossen Auge erscheint das Haar als eindimensionale Linie Mit der Lupe erkennt man seine Dreidimensionalität Ähnlich mit unserer Welt: nicht drei- sondern elfdimensional! 11 Dimensionen an Hand eines Haares Eingerolltes 1D-Bran, Eingerolltes 2D-Bran Nicht entfalltetes Bran Entfalltetes Bran 3 4 1 2

28. Z.B. 2D-Brane Für sie wäre die dritte Dimension ein «Hyperraum», in denen sie wie Frisbee-Scheiben umherfliegen, ohne je aufeinander zu treffen Z.B. 5D-Brane Für sie wäre die sechste Dimension wie ein «Hyperraum»,… … Kosmos der M-Theorie Somit wird der Kosmos der M-Theorie bevölkert durch:

29. Veranschaulichung von Bran in höherer Dimension 3D-Objekt auf 2D-Ebene höhereInformation kodiert auf niedrigerer Dimension In jedem Punkt des Hologramms alle Informationen vorhanden Beispiel des Hologramms

30. Gedankenspielerei Somit wäre auch vorstellbar, dass unser sichtbares All nur ein grosses 3D-Bran ist, das in einem 4D-Hyperraum schwebt! «Ich könnte in eine Nussschale eingesperrt sein und mich für den König von unermesslichem Gebiet halten…»

31. «Hologramme» Überall ist alle Information da Hellseher kann diese Informationen wahrnehmen «Wechselwirkung» Beeinflussung durch Gravitation der Brane Zurück zum Alltag Mit Hawkings Theorien können Telepathie, Hellseherei, usw. erklärt werden.

32. Zukunftsaussichten Hawkings könnte sich auch vorstellen, in der Zukunft einmal in ein Parallel-Universum zu wechseln (um mit Isaac Newton und Albert Einstein Poker zu spielen).

33. Bibliographie Diese Präsentation wurde von Michael Schweizer (schweizi@student.ethz.ch) für die Jugendgruppe der AGW (Astronomische Gesellschaft Winterthur) erstellt. Stand: Oktober 2002 • «Universum in einer Nussschale», Hoffmann & Campe (2002), Stephen Hawking • «Jeder lebt in vielen Welten gleichzeitig.», PM 2/2002, Joseph Scheppach • Stephen Hawking: http://www.hawking.org.uk • Perlentaucher: http://www.perlentaucher.de/buch/7560.html • NZZ: http://nzz.ch/2001/31/fe/page-article7PGMB.html